सामान्य जैव रसायन पर व्याख्यान का कोर्स। जल-नमक चयापचय की जैव रसायन पर व्याख्यान जल-नमक चयापचय जैव रसायन

व्याख्यान पाठ्यक्रम
सामान्य जैव रसायन में

मॉड्यूल 8. जल-नमक चयापचय की जैव रसायन।

येकातेरिनबर्ग,
2009

विषय: जल-नमक और खनिज चयापचय

जल-नमक चयापचय पानी और शरीर के मुख्य इलेक्ट्रोलाइट्स (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4) का आदान-प्रदान है।
इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ हैं जो विलयन में आयनों और धनायनों में वियोजित हो जाते हैं। इन्हें mol/l में मापा जाता है।
नॉनइलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ हैं जो घोल (ग्लूकोज, क्रिएटिनिन, यूरिया) में अलग नहीं होते हैं। इन्हें g/l में मापा जाता है।
जल की जैविक भूमिका

पानी अधिकांश कार्बनिक (लिपिड को छोड़कर) और अकार्बनिक यौगिकों के लिए एक सार्वभौमिक विलायक है।
जल और उसमें घुले पदार्थ शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं।
पानी पूरे शरीर में पदार्थों और तापीय ऊर्जा के परिवहन को सुनिश्चित करता है।
पर्याप्त भाग रासायनिक प्रतिक्रिएंजीव जलीय अवस्था में होता है।
जल जल अपघटन, जलयोजन और निर्जलीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।
हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक अणुओं की स्थानिक संरचना और गुणों को निर्धारित करता है।
जीएजी के साथ संयोजन में, पानी एक संरचनात्मक कार्य करता है।

अंतःवाहिका द्रव;
अंतरालीय द्रव (अंतरकोशिकीय);
ट्रांससेलुलर तरल पदार्थ (फुफ्फुस, पेरिकार्डियल, पेरिटोनियल गुहाओं और सिनोवियल स्पेस, सेरेब्रोस्पाइनल और का तरल पदार्थ) अंतःनेत्र द्रव, पसीने का स्राव, लार और अश्रु ग्रंथियां, अग्न्याशय, यकृत, पित्ताशय, जठरांत्र संबंधी मार्ग और का स्राव श्वसन तंत्र).

2. हार्मोन जो जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करते हैं
वैसोप्रेसिन
एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (एडीएच), या वैसोप्रेसिन, लगभग 1100 डी के आणविक भार वाला एक पेप्टाइड है, जिसमें एक डाइसल्फ़ाइड ब्रिज से जुड़े 9 एए होते हैं।
एडीएच को हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित किया जाता है और पिट्यूटरी ग्रंथि (न्यूरोहाइपोफिसिस) के पीछे के लोब के तंत्रिका अंत तक पहुंचाया जाता है।
बाह्य कोशिकीय द्रव का उच्च आसमाटिक दबाव हाइपोथैलेमस में ऑस्मोरसेप्टर्स को सक्रिय करता है, जिसके परिणामस्वरूप तंत्रिका आवेग होते हैं जो पश्च पिट्यूटरी ग्रंथि में संचारित होते हैं और रक्तप्रवाह में एडीएच की रिहाई का कारण बनते हैं।
ADH 2 प्रकार के रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है: V 1 और V 2।
हार्मोन का मुख्य शारीरिक प्रभाव वी 2 रिसेप्टर्स के माध्यम से महसूस किया जाता है, जो डिस्टल नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं की कोशिकाओं पर स्थित होते हैं, जो पानी के अणुओं के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य होते हैं।
एडीएच, वी 2 रिसेप्टर्स के माध्यम से, एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम को उत्तेजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रोटीन फॉस्फोराइलेट होते हैं, झिल्ली प्रोटीन जीन - एक्वापोरिन -2 की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करते हैं। एक्वापोरिन-2 कोशिकाओं की शीर्ष झिल्ली में एकीकृत हो जाता है, जिससे इसमें जल चैनल बनते हैं। इन चैनलों के माध्यम से, पानी को निष्क्रिय प्रसार द्वारा मूत्र से अंतरालीय स्थान में पुन: अवशोषित किया जाता है और मूत्र केंद्रित होता है।
ADH की अनुपस्थिति में, मूत्र गाढ़ा (घनत्व) नहीं हो पाता<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 लीटर/दिन), जिससे शरीर में पानी की कमी हो जाती है। इस स्थिति को कहा जाता है मूत्रमेह.
एडीएच की कमी और डायबिटीज इन्सिपिडस के कारण हैं: हाइपोथैलेमस में प्रीप्रो-एडीजी के संश्लेषण में आनुवंशिक दोष, प्रोएडीजी के प्रसंस्करण और परिवहन में दोष, हाइपोथैलेमस या न्यूरोहाइपोफिसिस को नुकसान (उदाहरण के लिए, दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के परिणामस्वरूप, ट्यूमर, इस्केमिया)। नेफ्रोजेनिक डायबिटीज इन्सिपिडस एडीएच टाइप वी 2 रिसेप्टर जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है।
वी 1 रिसेप्टर्स एसएमसी वाहिकाओं की झिल्लियों में स्थानीयकृत होते हैं। एडीएच, वी 1 रिसेप्टर्स के माध्यम से, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली को सक्रिय करता है और ईआर से सीए 2+ की रिहाई को उत्तेजित करता है, जो संवहनी एसएमसी के संकुचन को उत्तेजित करता है। ADH का वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर प्रभाव ADH की उच्च सांद्रता पर होता है।
नैट्रियूरेटिक हार्मोन (एट्रियल नैट्रियूरेटिक फैक्टर, एएनएफ, एट्रियोपेप्टिन)
पीएनपी एक पेप्टाइड है जिसमें 1 डाइसल्फ़ाइड ब्रिज के साथ 28 एए होता है, जो मुख्य रूप से एट्रियल कार्डियोमायोसाइट्स में संश्लेषित होता है।
पीएनपी का स्राव मुख्य रूप से रक्तचाप में वृद्धि के साथ-साथ प्लाज्मा आसमाटिक दबाव, हृदय गति और रक्त में कैटेकोलामाइन और ग्लुकोकोर्टिकोइड्स की एकाग्रता में वृद्धि से प्रेरित होता है।
पीएनपी गनीलेट साइक्लेज़ सिस्टम के माध्यम से कार्य करता है, प्रोटीन किनेज़ जी को सक्रिय करता है।
गुर्दे में, पीएनएफ अभिवाही धमनियों को फैलाता है, जिससे गुर्दे का रक्त प्रवाह, निस्पंदन दर और Na + उत्सर्जन बढ़ जाता है।
परिधीय धमनियों में, पीएनएफ चिकनी मांसपेशियों की टोन को कम कर देता है, जो धमनियों को चौड़ा करता है और रक्तचाप को कम करता है। इसके अलावा, पीएनएफ रेनिन, एल्डोस्टेरोन और एडीएच की रिहाई को रोकता है।
रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन प्रणाली
रेनिन
रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है जो वृक्क कोषिका के अभिवाही (अभिवाही) धमनियों के साथ स्थित जक्सटाग्लोमेरुलर कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है। रेनिन स्राव ग्लोमेरुलस की अभिवाही धमनियों में दबाव में गिरावट से प्रेरित होता है, जो रक्तचाप में कमी और Na + एकाग्रता में कमी के कारण होता है। रक्तचाप में कमी के परिणामस्वरूप अटरिया और धमनियों के बैरोरिसेप्टर्स से आवेगों में कमी से रेनिन स्राव भी सुगम होता है। रेनिन स्राव एंजियोटेंसिन II, उच्च रक्तचाप द्वारा बाधित होता है।
रक्त में रेनिन एंजियोटेंसिनोजेन पर कार्य करता है।
एंजियोटेंसिनोजेन - ? 2-ग्लोबुलिन, 400 एके से। एंजियोटेंसिनोजेन का निर्माण यकृत में होता है और ग्लूकोकार्टोइकोड्स और एस्ट्रोजेन द्वारा उत्तेजित होता है। रेनिन एंजियोटेंसिनोजेन अणु में पेप्टाइड बंधन को हाइड्रोलाइज करता है, जिससे एन-टर्मिनल डिकैपेप्टाइड - एंजियोटेंसिन I निकल जाता है, जिसकी कोई जैविक गतिविधि नहीं होती है।
एडोथेलियल कोशिकाओं, फेफड़ों और रक्त प्लाज्मा के एंटीओटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम (एसीई) (कार्बोक्सीडाइपेप्टिडाइल पेप्टिडेज़) की कार्रवाई के तहत, एंजियोटेंसिन I के सी-टर्मिनस से 2 एए हटा दिए जाते हैं और एंजियोटेंसिन II (ऑक्टेपेप्टाइड) बनता है।
एंजियोटेंसिन II
एंजियोटेंसिन II अधिवृक्क प्रांतस्था और एसएमसी के ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं के इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली के माध्यम से कार्य करता है। एंजियोटेंसिन II अधिवृक्क प्रांतस्था के जोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं द्वारा एल्डोस्टेरोन के संश्लेषण और स्राव को उत्तेजित करता है। एंजियोटेंसिन II की उच्च सांद्रता परिधीय धमनियों में गंभीर वाहिकासंकुचन का कारण बनती है और रक्तचाप में वृद्धि करती है। इसके अलावा, एंजियोटेंसिन II हाइपोथैलेमस में प्यास केंद्र को उत्तेजित करता है और गुर्दे में रेनिन के स्राव को रोकता है।
एंजियोटेंसिन II को अमीनोपेप्टिडेस द्वारा एंजियोटेंसिन III (एंजियोटेंसिन II की गतिविधि के साथ एक हेप्टापेप्टाइड, लेकिन 4 गुना कम सांद्रता वाला) में हाइड्रोलाइज किया जाता है, जिसे फिर एंजियोटेंसिनेज (प्रोटीज़) द्वारा एके में हाइड्रोलाइज किया जाता है।
एल्डोस्टीरोन
एल्डोस्टेरोन एक सक्रिय मिनरलोकॉर्टिकॉस्टिरॉइड है जो अधिवृक्क प्रांतस्था के ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित होता है।
एल्डोस्टेरोन का संश्लेषण और स्राव एंजियोटेंसिन II, Na + की कम सांद्रता और रक्त प्लाज्मा, ACTH और प्रोस्टाग्लैंडीन में K + की उच्च सांद्रता द्वारा उत्तेजित होता है। K+ की कम सांद्रता से एल्डोस्टेरोन का स्राव बाधित होता है।
एल्डोस्टेरोन रिसेप्टर्स कोशिका के केंद्रक और साइटोसोल दोनों में स्थानीयकृत होते हैं। एल्डोस्टेरोन निम्नलिखित के संश्लेषण को प्रेरित करता है: a) Na + परिवहन प्रोटीन, जो Na + को नलिका के लुमेन से वृक्क नलिका के उपकला कोशिका तक ले जाता है; बी) Na +, K + -ATPases c) K + परिवहन प्रोटीन जो K + को वृक्क नलिका कोशिकाओं से प्राथमिक मूत्र में स्थानांतरित करता है; डी) टीसीए चक्र के माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम, विशेष रूप से साइट्रेट सिंथेज़, जो सक्रिय आयन परिवहन के लिए आवश्यक एटीपी अणुओं के निर्माण को उत्तेजित करते हैं।
परिणामस्वरूप, एल्डोस्टेरोन गुर्दे में Na + पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है, जिससे शरीर में NaCl प्रतिधारण होता है और आसमाटिक दबाव बढ़ जाता है।
एल्डोस्टेरोन गुर्दे, पसीने की ग्रंथियों, आंतों के म्यूकोसा और लार ग्रंथियों में K+, NH 4+ के स्राव को उत्तेजित करता है।

उच्च रक्तचाप के विकास में आरएएएस प्रणाली की भूमिका
आरएएएस हार्मोन के अधिक उत्पादन से परिसंचारी द्रव, आसमाटिक और की मात्रा में वृद्धि होती है रक्तचाप, और उच्च रक्तचाप के विकास की ओर ले जाता है।
रेनिन में वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, गुर्दे की धमनियों के एथेरोस्क्लेरोसिस के साथ, जो बुजुर्गों में होती है।
एल्डोस्टेरोन का अतिस्राव - हाइपरल्डोस्टेरोनिज्म - कई कारणों से होता है।
लगभग 80% रोगियों में प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म (कॉन सिंड्रोम) का कारण अधिवृक्क एडेनोमा है, अन्य मामलों में यह ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं की फैली हुई अतिवृद्धि है जो एल्डोस्टेरोन का उत्पादन करती है।
प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म में, अतिरिक्त एल्डोस्टेरोन वृक्क नलिकाओं में Na + पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है, जो गुर्दे द्वारा ADH स्राव और जल प्रतिधारण को उत्तेजित करता है। इसके अलावा, K+, Mg2+ और H+ आयनों का उत्सर्जन बढ़ाया जाता है।
परिणामस्वरूप, निम्नलिखित विकसित होते हैं: 1). हाइपरनेट्रेमिया, जिससे उच्च रक्तचाप, हाइपरवोलेमिया और एडिमा होती है; 2). मांसपेशियों में कमजोरी के कारण हाइपोकैलिमिया; 3). मैग्नीशियम की कमी और 4). हल्के चयापचय क्षारमयता.
माध्यमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म की तुलना में बहुत अधिक सामान्य है। यह हृदय विफलता, क्रोनिक किडनी रोग और रेनिन-स्रावित ट्यूमर से जुड़ा हो सकता है। मरीजों पर नजर रखी जा रही है बढ़ा हुआ स्तररेनिन, एंजियोटेंसिन II और एल्डोस्टेरोन। प्राथमिक एल्डोस्टेरोनिज़्म की तुलना में नैदानिक ​​लक्षण कम स्पष्ट होते हैं।

कैल्शियम, मैग्नीशियम, फास्फोरस चयापचय
शरीर में कैल्शियम के कार्य:

कई हार्मोनों का इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ (इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट सिस्टम);
तंत्रिकाओं और मांसपेशियों में क्रिया क्षमता के निर्माण में भाग लेता है;
रक्त के थक्के जमने में भाग लेता है;
मांसपेशियों में संकुचन, फागोसाइटोसिस, हार्मोन का स्राव, न्यूरोट्रांसमीटर, आदि को ट्रिगर करता है;
माइटोसिस, एपोप्टोसिस और नेक्रोबायोसिस में भाग लेता है;
पोटेशियम आयनों के लिए कोशिका झिल्ली की पारगम्यता बढ़ाता है, कोशिकाओं की सोडियम चालकता, आयन पंपों के संचालन को प्रभावित करता है;
कुछ एंजाइमों का कोएंजाइम;

यह कई एंजाइमों (ट्रांसकेटोलेज़ (पीएफएसएच), ग्लूकोज-6पीएच डिहाइड्रोजनेज, 6-फॉस्फोग्लुकोनेट डिहाइड्रोजनेज, ग्लूकोनोलैक्टोन हाइड्रॉलेज, एडिनाइलेट साइक्लेज़, आदि) का एक कोएंजाइम है;
हड्डियों और दांतों का एक अकार्बनिक घटक।

हड्डियों और दांतों का अकार्बनिक घटक (हाइड्रॉक्सीएपेटाइट);
लिपिड का हिस्सा (फॉस्फोलिपिड्स, स्फिंगोलिपिड्स);
न्यूक्लियोटाइड्स का हिस्सा (डीएनए, आरएनए, एटीपी, जीटीपी, एफएमएन, एनएडी, एनएडीपी, आदि);
ऊर्जा चयापचय प्रदान करता है क्योंकि मैक्रोर्जिक बॉन्ड (एटीपी, क्रिएटिन फॉस्फेट) बनाता है;
प्रोटीन का हिस्सा (फॉस्फोप्रोटीन);
कार्बोहाइड्रेट का हिस्सा (ग्लूकोज-6ph, फ्रुक्टोज-6ph, आदि);
एंजाइमों की गतिविधि को नियंत्रित करता है (एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन/डीफॉस्फोराइलेशन की प्रतिक्रियाएं, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट का हिस्सा - इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली का एक घटक);
पदार्थों के अपचय (फॉस्फोलिसिस प्रतिक्रिया) में भाग लेता है;
सीबीएस को विनियमित करता है क्योंकि फॉस्फेट बफर बनाता है। मूत्र में प्रोटोन को निष्क्रिय और हटा देता है।

हड्डियों और दांतों में 99% कैल्शियम होता है। हड्डियों में, 99% कैल्शियम खराब घुलनशील हाइड्रॉक्सीपैटाइट [सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 एच 2 ओ] के रूप में होता है, और 1% घुलनशील फॉस्फेट के रूप में होता है;
बाह्यकोशिकीय द्रव 1%। रक्त प्लाज्मा कैल्शियम को इस रूप में प्रस्तुत किया जाता है: ए)। मुफ़्त Ca 2+ आयन (लगभग 50%); बी)। Ca 2+ आयन प्रोटीन से जुड़े होते हैं, मुख्य रूप से एल्ब्यूमिन (45%); ग) साइट्रेट, सल्फेट, फॉस्फेट और कार्बोनेट (5%) के साथ गैर-विघटित कैल्शियम कॉम्प्लेक्स। रक्त प्लाज्मा में, कुल कैल्शियम की सांद्रता 2.2-2.75 mmol/l है, और आयनित कैल्शियम 1.0-1.15 mmol/l है;
अंतःकोशिकीय द्रव में बाह्यकोशिकीय द्रव की तुलना में 10,000-100,000 गुना कम कैल्शियम होता है।

हड्डियों और दांतों में 85% फॉस्फोरस होता है;
बाह्यकोशिकीय द्रव - 1% फॉस्फोरस। रक्त सीरम में, अकार्बनिक फास्फोरस की सांद्रता 0.81-1.55 mmol/l, फॉस्फोलिपिड फास्फोरस 1.5-2 g/l है;
अंतःकोशिकीय द्रव - 14% फॉस्फोरस।

शरीर में कैल्शियम, मैग्नीशियम और फॉस्फेट का आदान-प्रदान
प्रतिदिन भोजन के साथ कैल्शियम - 0.7-0.8 ग्राम, मैग्नीशियम - 0.22-0.26 ग्राम, फास्फोरस - 0.7-0.8 ग्राम मिलना चाहिए। कैल्शियम 30-50% तक खराब अवशोषित होता है, फॉस्फोरस 90% तक अच्छी तरह से अवशोषित होता है।
गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के अलावा, कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस इसके पुनर्जीवन की प्रक्रिया के दौरान हड्डी के ऊतकों से रक्त प्लाज्मा में प्रवेश करते हैं। कैल्शियम के लिए रक्त प्लाज्मा और हड्डी के ऊतकों के बीच विनिमय 0.25-0.5 ग्राम/दिन है, फास्फोरस के लिए - 0.15-0.3 ग्राम/दिन।
कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस शरीर से मूत्र के साथ गुर्दे के माध्यम से, मल के साथ जठरांत्र पथ के माध्यम से और पसीने के साथ त्वचा के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं।
विनिमय का विनियमन
कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस चयापचय के मुख्य नियामक पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीट्रियोल और कैल्सीटोनिन हैं।
पैराथाएरॉएड हार्मोन
पैराथाइरॉइड हार्मोन (पीटीएच) पैराथाइरॉइड ग्रंथियों में संश्लेषित 84 एके (लगभग 9.5 केडीए) का एक पॉलीपेप्टाइड है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्राव सीए 2+, एमजी 2+ की कम सांद्रता और फॉस्फेट की उच्च सांद्रता से उत्तेजित होता है, और विटामिन डी 3 द्वारा बाधित होता है।
कम Ca 2+ सांद्रता पर हार्मोन के टूटने की दर कम हो जाती है और यदि Ca 2+ सांद्रता अधिक हो तो बढ़ जाती है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन हड्डियों और किडनी पर कार्य करता है। यह ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा इंसुलिन जैसे विकास कारक 1 और साइटोकिन्स के स्राव को उत्तेजित करता है, जो ऑस्टियोक्लास्ट की चयापचय गतिविधि को बढ़ाता है। ऑस्टियोक्लास्ट्स में, क्षारीय फॉस्फेट और कोलेजनेज़ का निर्माण तेज हो जाता है, जो हड्डी मैट्रिक्स के टूटने का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप सीए 2+ और फॉस्फेट हड्डी से बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ में एकत्रित हो जाते हैं।
गुर्दे में, पैराथाइरॉइड हार्मोन दूरस्थ घुमावदार नलिकाओं में Ca 2+, Mg 2+ के पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को कम करता है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन कैल्सिट्रिऑल (1,25(OH) 2 D 3) के संश्लेषण को प्रेरित करता है।
परिणामस्वरूप, रक्त प्लाज्मा में पैराथाइरॉइड हार्मोन Ca 2+ और Mg 2+ की सांद्रता को बढ़ाता है, और फॉस्फेट की सांद्रता को कम करता है।
अतिपरजीविता
प्राथमिक हाइपरपैराथायरायडिज्म (1:1000) में, हाइपरकैल्सीमिया के जवाब में पैराथाइरॉइड हार्मोन स्राव के दमन का तंत्र बाधित हो जाता है। कारणों में ट्यूमर (80%), फैलाना हाइपरप्लासिया, या पैराथाइरॉइड ग्रंथि का कैंसर (2% से कम) शामिल हो सकते हैं।
हाइपरपैराथायरायडिज्म के कारण:

हड्डियों का विनाश, उनमें से कैल्शियम और फॉस्फेट का एकत्रीकरण। रीढ़, फीमर और बांह की हड्डियों के फ्रैक्चर का खतरा बढ़ जाता है;
हाइपरकैल्सीमिया, गुर्दे में कैल्शियम के पुनर्अवशोषण में वृद्धि के साथ। हाइपरकैल्सीमिया से न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना और मांसपेशी हाइपोटेंशन में कमी आती है। मरीजों में सामान्य और मांसपेशियों में कमजोरी, थकान और कुछ मांसपेशी समूहों में दर्द विकसित होता है;
वृक्क नलिकाओं में फॉस्फेट और Ca2+ की सांद्रता में वृद्धि के साथ गुर्दे की पथरी का निर्माण;
हाइपरफॉस्फेटुरिया और हाइपोफोस्फेटेमिया, गुर्दे में फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण में कमी के साथ;

त्वचा में, यूवी विकिरण के प्रभाव में, अधिकांश कोलेकैल्सीफेरॉल (विटामिन डी 3) 7-डीहाइड्रोकोलेस्ट्रोल से बनता है। विटामिन डी 3 की थोड़ी मात्रा भोजन से मिलती है। कोलेकैल्सिफेरॉल एक विशिष्ट विटामिन डी-बाइंडिंग प्रोटीन (ट्रांसकैल्सिफेरिन) से बंधता है, रक्त में प्रवेश करता है और यकृत में ले जाया जाता है।
यकृत में, 25-हाइड्रॉक्सीलेज़ हाइड्रॉक्सिलेट कोलेकैल्सीफेरॉल को कैल्सीडिओल (25-हाइड्रॉक्सीकोलेकल्सीफेरॉल, 25(OH)D 3) में बदल देता है। डी-बाइंडिंग प्रोटीन कैल्सीडिओल को किडनी तक पहुंचाता है।
गुर्दे में, माइटोकॉन्ड्रियल 1?-हाइड्रॉक्सिलेज़ हाइड्रॉक्सिलेट्स कैल्सीडिओल को कैल्सीट्रियोल (1,25(OH)2D3) में बदल देता है, जो विटामिन डी3 का सक्रिय रूप है। पैराथाइरॉइड हार्मोन 1?-हाइड्रॉक्सिलेज़ को प्रेरित करता है।

आंतों की कोशिकाओं में Ca 2+ -ट्रांसफरिंग प्रोटीन के संश्लेषण को प्रेरित करता है, जो Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट का अवशोषण सुनिश्चित करता है;
गुर्दे की दूरस्थ नलिकाओं में Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है;
कम सीए 2+ स्तर पर, यह ऑस्टियोक्लास्ट की संख्या और गतिविधि को बढ़ाता है, जो ऑस्टियोलाइसिस को उत्तेजित करता है;
पैराथाइरॉइड हार्मोन के निम्न स्तर के साथ, ऑस्टियोजेनेसिस को उत्तेजित करता है।

ऑस्टियोलाइसिस (ऑस्टियोक्लास्ट गतिविधि को कम करना) को दबाता है और हड्डी से सीए 2 + की रिहाई को रोकता है;
गुर्दे की नलिकाओं में यह Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को रोकता है;
जठरांत्र संबंधी मार्ग में पाचन को रोकता है,

गर्भावस्था;
पोषण संबंधी डिस्ट्रोफी;
बच्चों में रिकेट्स;
एक्यूट पैंक्रियाटिटीज;
पित्त पथ की रुकावट, स्टीटोरिया;
वृक्कीय विफलता;
साइट्रेटेड रक्त का आसव;

हड्डी का फ्रैक्चर;
पॉलीआर्थराइटिस;
मल्टीपल मायलोमा;
मेटास्टेसिस घातक ट्यूमरहड्डियों में;
विटामिन डी और सीए 2+ की अधिक मात्रा;
बाधक जाँडिस;

सूखा रोग;
पैराथाइरॉइड ग्रंथियों का हाइपरफंक्शन;
अस्थिमृदुता;
गुर्दे का अम्लरक्तता

पैराथाइरॉइड ग्रंथियों का हाइपोफ़ंक्शन;
विटामिन डी की अधिक मात्रा;
वृक्कीय विफलता;
डायबिटीज़ संबंधी कीटोएसिडोसिस;
एकाधिक मायलोमा;
ऑस्टियोलाइसिस।

ऊतक टूटना;
संक्रमण;
यूरीमिया;
मधुमेह अम्लरक्तता;
थायरोटॉक्सिकोसिस;
पुरानी शराबबंदी.

मैंगनीज एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के लिए एक सहकारक है।

Na+,Cl-,K+,HCO3--बुनियादी इलेक्ट्रोलाइट्स की जैविक भूमिका, CBS के नियमन में महत्व। चयापचय और जैविक भूमिका. ऋणायन अंतर और उसका सुधार।

भारी धातुएँ (सीसा, पारा, तांबा, क्रोमियम, आदि), उनके विषैले प्रभाव।

रक्त सीरम में क्लोराइड के स्तर में वृद्धि: निर्जलीकरण, तीव्र गुर्दे की विफलता, दस्त के बाद चयापचय एसिडोसिस और बाइकार्बोनेट की हानि, श्वसन क्षारमयता, सिर का आघात, अधिवृक्क हाइपोफंक्शन, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, थियाजाइड मूत्रवर्धक, हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म, कुशिंग रोग के लंबे समय तक उपयोग के साथ।
रक्त सीरम में क्लोराइड की मात्रा में कमी: हाइपोक्लोरेमिक अल्कलोसिस (उल्टी के बाद), श्वसन एसिडोसिस, अत्यधिक पसीना, नमक की हानि के साथ नेफ्रैटिस (पुनर्अवशोषण में कमी), सिर की चोट, बाह्य कोशिकीय लचीलेपन की मात्रा में वृद्धि के साथ एक स्थिति, अल्सरेटिव अल्सर, एडिसन रोग (हाइपोएल्डोस्टेरोनिज़्म)।
मूत्र में क्लोराइड का बढ़ा हुआ उत्सर्जन: हाइपोएल्डोस्टेरोनिज्म (एडिसन रोग), नमक खोने वाला नेफ्रैटिस, नमक का सेवन बढ़ाना, मूत्रवर्धक के साथ उपचार।
मूत्र में क्लोराइड उत्सर्जन में कमी: उल्टी, दस्त, कुशिंग रोग, अंतिम चरण की गुर्दे की विफलता, एडिमा के कारण नमक प्रतिधारण के कारण क्लोराइड का नुकसान।
रक्त सीरम में सामान्य कैल्शियम सामग्री 2.25-2.75 mmol/l है।
मूत्र में कैल्शियम का सामान्य उत्सर्जन 2.5-7.5 mmol/दिन है।
रक्त सीरम में कैल्शियम के स्तर में वृद्धि: हाइपरपैराथायरायडिज्म, हड्डी के ऊतकों में ट्यूमर मेटास्टेसिस, मल्टीपल मायलोमा, कैल्सीटोनिन की रिहाई में कमी, विटामिन डी ओवरडोज, थायरोटॉक्सिकोसिस।
रक्त सीरम में कैल्शियम के स्तर में कमी: हाइपोपैराथायरायडिज्म, कैल्सीटोनिन स्राव में वृद्धि, हाइपोविटामिनोसिस डी, गुर्दे में बिगड़ा हुआ पुनर्अवशोषण, बड़े पैमाने पर रक्त आधान, हाइपोएल्ब्यूनिमिया।
मूत्र में कैल्शियम का बढ़ा हुआ उत्सर्जन: लंबे समय तक सूर्य के प्रकाश के संपर्क में रहना (हाइपरविटामिनोसिस डी), हाइपरपैराथायरायडिज्म, हड्डी के ऊतकों में ट्यूमर मेटास्टेसिस, गुर्दे में बिगड़ा हुआ पुनर्अवशोषण, थायरोटॉक्सिकोसिस, ऑस्टियोपोरोसिस, ग्लूकोकार्टोइकोड्स के साथ उपचार।
मूत्र में कैल्शियम का उत्सर्जन कम होना: हाइपोपैराथायरायडिज्म, रिकेट्स, तीव्र नेफ्रैटिस (गुर्दे में बिगड़ा हुआ निस्पंदन), हाइपोथायरायडिज्म।
रक्त सीरम में लौह तत्व सामान्य mmol/l है।
रक्त सीरम में लौह सामग्री में वृद्धि: अप्लास्टिक और हेमोलिटिक एनीमिया, हेमोक्रोमैटोसिस, तीव्र हेपेटाइटिस और स्टीटोसिस, यकृत सिरोसिस, थैलेसीमिया, बार-बार संक्रमण।
रक्त सीरम में लौह तत्व की कमी: लोहे की कमी से एनीमिया, तीव्र और जीर्ण संक्रमण, ट्यूमर, गुर्दे की बीमारियाँ, खून की कमी, गर्भावस्था, आंतों में आयरन का बिगड़ा हुआ अवशोषण।

थीम का अर्थ:जल और उसमें घुले पदार्थ शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं। जल-नमक होमियोस्टैसिस के सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर आसमाटिक दबाव, पीएच और इंट्रासेल्युलर और बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ की मात्रा हैं। इन मापदंडों में परिवर्तन से रक्तचाप, एसिडोसिस या क्षारमयता, निर्जलीकरण और ऊतक शोफ में परिवर्तन हो सकता है। जल-नमक चयापचय के सूक्ष्म नियमन और क्रिया में शामिल मुख्य हार्मोन दूरस्थ नलिकाएंऔर वृक्क संग्रहण नलिकाएं: एंटीडाययूरेटिक हार्मोन, एल्डोस्टेरोन और नैट्रियूरेटिक कारक; गुर्दे की रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली। यह गुर्दे में है कि मूत्र की संरचना और मात्रा का अंतिम गठन होता है, जो आंतरिक वातावरण के विनियमन और स्थिरता को सुनिश्चित करता है। गुर्दे को तीव्र ऊर्जा चयापचय की विशेषता होती है, जो मूत्र के निर्माण के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में पदार्थों के सक्रिय ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन की आवश्यकता से जुड़ा होता है।

मूत्र का जैव रासायनिक विश्लेषण गुर्दे की कार्यात्मक स्थिति, विभिन्न अंगों और पूरे शरीर में चयापचय का एक विचार देता है, रोग प्रक्रिया की प्रकृति को स्पष्ट करने में मदद करता है, और उपचार की प्रभावशीलता का न्याय करने की अनुमति देता है।

पाठ का उद्देश्य:जल-नमक चयापचय के मापदंडों की विशेषताओं और उनके विनियमन के तंत्र का अध्ययन करें। गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं। आचरण और मूल्यांकन करना सीखें जैव रासायनिक विश्लेषणमूत्र.

छात्र को पता होना चाहिए:

1. मूत्र निर्माण की क्रियाविधि: केशिकागुच्छीय निस्पंदन, पुनर्अवशोषण और स्राव।

2. शरीर के जल कक्षों की विशेषताएँ।

3. शरीर के तरल वातावरण के बुनियादी पैरामीटर।

4. इंट्रासेल्युलर द्रव के मापदंडों की स्थिरता क्या सुनिश्चित करती है?

5. सिस्टम (अंग, पदार्थ) जो बाह्य कोशिकीय द्रव की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

6. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव और उसका नियमन प्रदान करने वाले कारक (प्रणालियाँ)।

7. बाह्यकोशिकीय द्रव की मात्रा की स्थिरता और उसके नियमन को सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)।

8. बाह्यकोशिकीय द्रव की अम्ल-क्षार अवस्था की स्थिरता सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)। इस प्रक्रिया में गुर्दे की भूमिका.

9. गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं: उच्च चयापचय गतिविधि, क्रिएटिन संश्लेषण का प्रारंभिक चरण, तीव्र ग्लूकोनियोजेनेसिस (आइसोएंजाइम) की भूमिका, विटामिन डी 3 की सक्रियता।

10. मूत्र के सामान्य गुण (प्रति दिन मात्रा - मूत्राधिक्य, घनत्व, रंग, पारदर्शिता), रासायनिक संरचनामूत्र. मूत्र के पैथोलॉजिकल घटक।

छात्र को सक्षम होना चाहिए:

1. मूत्र के मुख्य घटकों का गुणात्मक निर्धारण करें।

2. जैव रासायनिक मूत्र विश्लेषण का आकलन करें।

छात्र को इसकी समझ हासिल करनी चाहिए:

मूत्र के जैव रासायनिक मापदंडों (प्रोटीनुरिया, हेमट्यूरिया, ग्लूकोसुरिया, केटोनुरिया, बिलीरुबिनुरिया, पोर्फिरिनुरिया) में परिवर्तन के साथ कुछ रोग संबंधी स्थितियों के बारे में .

विषय का अध्ययन करने के लिए आवश्यक बुनियादी विषयों की जानकारी:

1.गुर्दे की संरचना, नेफ्रोन।

2. मूत्र निर्माण की क्रियाविधि.

स्व-अध्ययन कार्य:

लक्ष्यित प्रश्नों ("छात्र को पता होना चाहिए") के अनुसार विषय सामग्री का अध्ययन करें और निम्नलिखित कार्यों को लिखित रूप में पूरा करें:

1. ऊतक विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। नेफ्रॉन की संरचना याद रखें. समीपस्थ नलिका, दूरस्थ कुंडलित नलिका, संग्रहण नलिका, कोरोइडल ग्लोमेरुलस, जक्सटाग्लोमेरुलर उपकरण को लेबल करें।

2. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। मूत्र निर्माण के तंत्र को याद रखें: ग्लोमेरुली में निस्पंदन, द्वितीयक मूत्र बनाने के लिए नलिकाओं में पुनर्अवशोषण, और स्राव।

3. आसमाटिक दबाव और बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा का विनियमन, मुख्य रूप से, बाह्य कोशिकीय द्रव में सोडियम और पानी आयनों की सामग्री के विनियमन से जुड़ा हुआ है।

इस नियमन में शामिल हार्मोनों के नाम बताइये। योजना के अनुसार उनके प्रभाव का वर्णन करें: हार्मोन के स्राव का कारण; लक्ष्य अंग (कोशिकाएं); इन कोशिकाओं में उनकी क्रिया का तंत्र; उनकी कार्रवाई का अंतिम प्रभाव.

अपनी बुद्धि जाचें:

ए वैसोप्रेसिन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित; बी। आसमाटिक दबाव बढ़ने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में प्राथमिक मूत्र से पानी के पुनर्अवशोषण की दर बढ़ जाती है; जी. वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों के पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है; घ. आसमाटिक दबाव कम कर देता है e. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।

बी एल्डोस्टेरोन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। अधिवृक्क प्रांतस्था में संश्लेषित; बी। रक्त में सोडियम आयनों की सांद्रता कम होने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों का पुनर्अवशोषण बढ़ जाता है; घ. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।

घ. स्राव को विनियमित करने का मुख्य तंत्र गुर्दे की एरेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली है।

बी. नैट्रियूरेटिक कारक(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। मुख्य रूप से आलिंद कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित; बी। स्राव उत्तेजना - रक्तचाप में वृद्धि; वी ग्लोमेरुली की फ़िल्टरिंग क्षमता को बढ़ाता है; जी. मूत्र निर्माण बढ़ाता है; घ. मूत्र कम गाढ़ा हो जाता है।

4. एल्डोस्टेरोन और वैसोप्रेसिन के स्राव के नियमन में रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली की भूमिका को दर्शाने वाला एक चित्र बनाएं।

5. बाह्यकोशिकीय द्रव के एसिड-बेस संतुलन की स्थिरता रक्त बफर सिस्टम द्वारा बनाए रखी जाती है; फुफ्फुसीय वेंटिलेशन और गुर्दे द्वारा एसिड (एच+) उत्सर्जन की दर में परिवर्तन।

रक्त बफर सिस्टम (मुख्य बाइकार्बोनेट) याद रखें!

अपनी बुद्धि जाचें:

पशु मूल का भोजन प्रकृति में अम्लीय होता है (मुख्य रूप से फॉस्फेट के कारण, पौधे की उत्पत्ति के भोजन के विपरीत)। मुख्य रूप से पशु मूल का भोजन खाने वाले व्यक्ति में मूत्र पीएच कैसे बदलता है:

एक। पीएच 7.0 के करीब; बी.पी.एच लगभग 5.; वी पीएच लगभग 8.0.

6. प्रश्नों के उत्तर दें:

ए. गुर्दे द्वारा खपत ऑक्सीजन के उच्च अनुपात (10%) की व्याख्या कैसे करें;

बी. ग्लूकोनियोजेनेसिस की उच्च तीव्रता;

बी. कैल्शियम चयापचय में गुर्दे की भूमिका।

7. नेफ्रॉन का एक मुख्य कार्य रक्त से उपयोगी पदार्थों को आवश्यक मात्रा में पुनः अवशोषित करना और रक्त से चयापचय के अंतिम उत्पादों को निकालना है।

एक टेबल बनाओ मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर:

कक्षा का काम.

प्रयोगशाला कार्य:

विभिन्न रोगियों के मूत्र के नमूनों में गुणात्मक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को अंजाम देना। जैव रासायनिक विश्लेषण के परिणामों के आधार पर चयापचय प्रक्रियाओं की स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालें।

पीएच का निर्धारण.

प्रक्रिया: संकेतक पेपर के बीच में मूत्र की 1-2 बूंदें लगाएं और रंगीन पट्टियों में से एक के रंग में परिवर्तन के आधार पर, जो नियंत्रण पट्टी के रंग से मेल खाता है, परीक्षण किए जा रहे मूत्र का पीएच निर्धारित किया जाता है। . सामान्य पीएच 4.6 - 7.0 है

2. प्रोटीन के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया. सामान्य मूत्र में प्रोटीन नहीं होता है (सामान्य प्रतिक्रियाओं से इसकी मात्रा का पता नहीं चलता है)। कुछ रोग स्थितियों में मूत्र में प्रोटीन दिखाई दे सकता है - प्रोटीनमेह.

प्रगति: 1-2 मिलीलीटर मूत्र में ताजा तैयार 20% सल्फासैलिसिलिक एसिड घोल की 3-4 बूंदें मिलाएं। यदि प्रोटीन मौजूद है, तो एक सफेद अवक्षेप या बादल दिखाई देता है।

3. ग्लूकोज के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया (फेहलिंग की प्रतिक्रिया)।

प्रक्रिया: मूत्र की 10 बूंदों में फेहलिंग अभिकर्मक की 10 बूंदें मिलाएं। उबाल आने तक गर्म करें। ग्लूकोज मौजूद होने पर लाल रंग दिखाई देता है। परिणामों की तुलना मानक से करें। आम तौर पर मूत्र में ग्लूकोज की थोड़ी मात्रा होती है गुणात्मक प्रतिक्रियाएँका पता नहीं चला। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि मूत्र में आमतौर पर ग्लूकोज नहीं होता है। कुछ रोग स्थितियों में, मूत्र में ग्लूकोज दिखाई देता है ग्लूकोसुरिया.

निर्धारण एक परीक्षण पट्टी (सूचक पत्र) का उपयोग करके किया जा सकता है /

कीटोन निकायों का पता लगाना

प्रक्रिया: एक गिलास स्लाइड पर मूत्र की एक बूंद, 10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की एक बूंद और ताजा तैयार 10% सोडियम नाइट्रोप्रासाइड घोल की एक बूंद लगाएं। एक लाल रंग दिखाई देता है. सांद्र एसिटिक एसिड की 3 बूंदें मिलाएं - एक चेरी रंग दिखाई देता है।

आम तौर पर, मूत्र में कोई कीटोन बॉडी नहीं होती है। कुछ रोग स्थितियों में, कीटोन बॉडी मूत्र में दिखाई देती है - कीटोनुरिया।

समस्याओं को स्वतंत्र रूप से हल करें और प्रश्नों के उत्तर दें:

1. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव बढ़ गया है। घटनाओं के उस क्रम का आरेखीय रूप में वर्णन करें जिससे इसमें कमी आएगी।

2. यदि वैसोप्रेसिन के अधिक उत्पादन से आसमाटिक दबाव में उल्लेखनीय कमी आती है तो एल्डोस्टेरोन उत्पादन कैसे बदलेगा।

3. ऊतकों में सोडियम क्लोराइड की सांद्रता कम होने पर होमोस्टैसिस को बहाल करने के उद्देश्य से घटनाओं के अनुक्रम (आरेख के रूप में) की रूपरेखा तैयार करें।

4. रोगी को मधुमेह मेलिटस है, जो किटोनीमिया के साथ होता है। रक्त का मुख्य बफर सिस्टम, बाइकार्बोनेट सिस्टम, एसिड-बेस बैलेंस में बदलाव पर कैसे प्रतिक्रिया करेगा? सीबीएस की बहाली में गुर्दे की क्या भूमिका है? क्या इस रोगी के मूत्र का पीएच बदल जाएगा?

5. किसी प्रतियोगिता की तैयारी कर रहा एक एथलीट गहन प्रशिक्षण से गुजरता है। किडनी में ग्लूकोनियोजेनेसिस की दर कैसे बदल सकती है (अपना उत्तर बताएं)? क्या किसी एथलीट के लिए मूत्र पीएच बदलना संभव है; उत्तर के लिए कारण बतायें)?

6. रोगी में हड्डी के ऊतकों में चयापचय संबंधी विकारों के लक्षण होते हैं, जो दांतों की स्थिति को भी प्रभावित करते हैं। कैल्सीटोनिन और पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्तर शारीरिक मानक के भीतर है। रोगी को आवश्यक मात्रा में विटामिन डी (कोलेकल्सीफेरोल) प्राप्त होता है। के बारे में अनुमान लगाएं संभावित कारणचयापचयी विकार।

7. मानक प्रपत्र की समीक्षा करें " सामान्य विश्लेषणमूत्र" (बहुविषयक क्लिनिक टूमेन स्टेट मेडिकल अकादमी) और समझाने में सक्षम हो शारीरिक भूमिकाऔर जैव रासायनिक प्रयोगशालाओं में मूत्र के जैव रासायनिक घटकों का नैदानिक ​​मूल्य निर्धारित किया जाता है। याद रखें कि मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर सामान्य हैं।

पानी में पहले जीवित जीव लगभग 3 अरब वर्ष पहले प्रकट हुए थे और आज तक पानी ही मुख्य जैवविलायक है।

पानी एक तरल माध्यम है जो जीवित जीव का मुख्य घटक है, जो इसकी महत्वपूर्ण भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं प्रदान करता है: आसमाटिक दबाव, पीएच मान, खनिज संरचना। एक वयस्क जानवर के शरीर के कुल वजन का औसतन 65% और नवजात शिशु के शरीर के वजन का 70% से अधिक पानी होता है। इसमें से आधे से ज्यादा पानी शरीर की कोशिकाओं के अंदर पाया जाता है। पानी के बहुत छोटे आणविक भार को देखते हुए, यह गणना की जाती है कि कोशिका के सभी अणुओं में से लगभग 99% पानी के अणु हैं (बोहिंस्की आर., 1987)।

पानी की उच्च ताप क्षमता (1 ग्राम पानी को 1°C तक गर्म करने में 1 कैलोरी लगती है) शरीर को मुख्य तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी को अवशोषित करने की अनुमति देती है। पानी के वाष्पीकरण की उच्च गर्मी (540 कैलोरी/ग्राम) के कारण, शरीर अधिक गर्मी से बचने के लिए थर्मल ऊर्जा का कुछ हिस्सा नष्ट कर देता है।

पानी के अणुओं की विशेषता मजबूत ध्रुवीकरण है। पानी के अणु में, प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक इलेक्ट्रॉन युग्म बनाता है। इसलिए, पानी के अणु में दो स्थायी द्विध्रुव होते हैं, क्योंकि ऑक्सीजन के पास उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व इसे नकारात्मक चार्ज देता है, जबकि प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु को कम इलेक्ट्रॉन घनत्व की विशेषता होती है और आंशिक सकारात्मक चार्ज होता है। परिणामस्वरूप, पानी के एक अणु के ऑक्सीजन परमाणु और दूसरे अणु के हाइड्रोजन के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक बंधन उत्पन्न होते हैं, जिन्हें हाइड्रोजन बांड कहा जाता है। पानी की यह संरचना इसके वाष्पीकरण की ऊष्मा और क्वथनांक के उच्च मूल्यों की व्याख्या करती है।

हाइड्रोजन बांड अपेक्षाकृत कमजोर हैं। तरल जल में उनकी पृथक्करण ऊर्जा (बंधन तोड़ने की ऊर्जा) 23 kJ/mol है, जबकि सहसंयोजक जल में यह 470 kJ है। ओ-एन कनेक्शनपानी के एक अणु में. हाइड्रोजन बांड का जीवनकाल 1 से 20 पिकोसेकंड (1 पिकोसेकंड = 1(जी 12 एस) तक होता है। हालांकि, हाइड्रोजन बांड पानी के लिए अद्वितीय नहीं हैं। वे अन्य संरचनाओं में हाइड्रोजन और नाइट्रोजन परमाणु के बीच भी हो सकते हैं।

बर्फ की अवस्था में, प्रत्येक पानी का अणु अधिकतम चार हाइड्रोजन बांड बनाता है, जिससे एक क्रिस्टल जाली बनती है। इसके विपरीत, कमरे के तापमान पर तरल पानी में, प्रत्येक पानी के अणु में औसतन 3-4 अन्य पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंधन होते हैं। बर्फ की यह क्रिस्टल जाली इसे तरल पानी की तुलना में कम सघन बनाती है। इसलिए, बर्फ तरल पानी की सतह पर तैरती है, उसे जमने से बचाती है।

इस प्रकार, पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन संसक्त बल प्रदान करते हैं जो पानी को कमरे के तापमान पर तरल रूप में रखते हैं और अणुओं को बर्फ के क्रिस्टल में बदल देते हैं। ध्यान दें कि, हाइड्रोजन बांड के अलावा, बायोमोलेक्यूल्स को अन्य प्रकार के गैर-सहसंयोजक बांडों की विशेषता होती है: आयनिक, हाइड्रोफोबिक, वैन डेर वाल्स बल, जो व्यक्तिगत रूप से कमजोर होते हैं, लेकिन साथ में प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड की संरचनाओं पर एक मजबूत प्रभाव डालते हैं। पॉलीसेकेराइड और कोशिका झिल्ली।

पानी के अणु और उनके आयनीकरण उत्पाद (H + और OH) न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और वसा सहित कोशिका घटकों की संरचनाओं और गुणों पर स्पष्ट प्रभाव डालते हैं। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड की संरचना को स्थिर करने के अलावा, हाइड्रोजन बांड जीन की जैव रासायनिक अभिव्यक्ति में शामिल होते हैं।

कोशिकाओं और ऊतकों के आंतरिक वातावरण के आधार के रूप में, पानी विभिन्न पदार्थों का एक अद्वितीय विलायक होने के कारण उनकी रासायनिक गतिविधि निर्धारित करता है। पानी कोलाइडल प्रणालियों की स्थिरता को बढ़ाता है और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं में कई हाइड्रोलिसिस और हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। पानी चारे और पीने के पानी के साथ शरीर में प्रवेश करता है।

ऊतकों में कई चयापचय प्रतिक्रियाओं से पानी का निर्माण होता है, जिसे अंतर्जात (कुल शरीर के तरल पदार्थ का 8-12%) कहा जाता है। अंतर्जात शरीर के पानी के स्रोत मुख्य रूप से वसा, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन हैं। इस प्रकार, 1 ग्राम वसा, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के ऑक्सीकरण से 1.07 का निर्माण होता है; क्रमशः 0.55 और 0.41 ग्राम पानी। इसलिए, रेगिस्तानी परिस्थितियों में जानवर बिना पानी पिए कुछ समय तक जीवित रह सकते हैं (ऊंट काफी लंबे समय तक भी)। एक कुत्ता 10 दिनों के बाद पानी पिए बिना और कुछ महीनों के बाद भोजन के बिना मर जाता है। शरीर में 15-20% पानी की कमी से पशु की मृत्यु हो जाती है।

पानी की कम चिपचिपाहट शरीर के अंगों और ऊतकों के भीतर द्रव के निरंतर पुनर्वितरण को निर्धारित करती है। पानी जठरांत्र पथ में प्रवेश करता है, और फिर लगभग सारा पानी वापस रक्त में अवशोषित हो जाता है।

कोशिका झिल्ली के माध्यम से जल परिवहन तेजी से होता है: जानवर के पानी लेने के 30-60 मिनट बाद, ऊतकों के बाह्य और अंतःकोशिकीय द्रव के बीच एक नया आसमाटिक संतुलन होता है। बाह्यकोशिकीय द्रव की मात्रा का रक्तचाप पर बड़ा प्रभाव पड़ता है; बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा में वृद्धि या कमी से रक्त परिसंचरण में गड़बड़ी होती है।

ऊतकों में पानी की मात्रा में वृद्धि (हाइपरहाइड्रिया) सकारात्मक जल संतुलन (जल-नमक चयापचय के बिगड़ा विनियमन के कारण अतिरिक्त पानी का सेवन) के साथ होती है। हाइपरहाइड्रिया के कारण ऊतकों में द्रव का संचय (एडिमा) हो जाता है। निर्जलीकरण तब देखा जाता है जब पीने के पानी की कमी होती है या जब अत्यधिक तरल पदार्थ की हानि होती है (दस्त, रक्तस्राव, पसीना बढ़ना, हाइपरवेंटिलेशन)। पशुओं के शरीर की सतह, पाचन तंत्र, श्वसन, मूत्र पथ और दूध पिलाने वाले पशुओं में दूध के कारण पानी की कमी हो जाती है।

रक्त और ऊतकों के बीच पानी का आदान-प्रदान धमनी और शिरापरक संचार प्रणालियों में हाइड्रोस्टेटिक दबाव में अंतर के साथ-साथ रक्त और ऊतकों में ऑन्कोटिक दबाव में अंतर के कारण होता है। वैसोप्रेसिन, पिट्यूटरी ग्रंथि के पीछे के लोब का एक हार्मोन, वृक्क नलिकाओं में पुन: अवशोषित करके शरीर में पानी बनाए रखता है। एल्डोस्टेरोन, अधिवृक्क प्रांतस्था का एक हार्मोन, ऊतकों में सोडियम प्रतिधारण सुनिश्चित करता है, और इसके साथ पानी भी बना रहता है। पशु को प्रति दिन शरीर के वजन के अनुसार औसतन 35-40 ग्राम प्रति किलोग्राम पानी की आवश्यकता होती है।

ध्यान दें कि रासायनिक पदार्थजानवर के शरीर में आयनीकृत रूप में, आयनों के रूप में होते हैं। आवेश के चिह्न के आधार पर आयनों को आयनों (नकारात्मक आवेशित आयन) या धनायनों (धनात्मक आवेशित आयन) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। वे तत्व जो पानी में वियोजित होकर ऋणायन और धनायन बनाते हैं, उन्हें इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। क्षार धातु लवण (NaCl, KS1, NaHC0 3), लवण कार्बनिक अम्ल(उदाहरण के लिए, सोडियम लैक्टेट) जब पानी में घुल जाता है, तो पूरी तरह से अलग हो जाता है और इलेक्ट्रोलाइट्स बन जाता है। शर्करा और अल्कोहल जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, पानी में घुलते नहीं हैं और चार्ज नहीं रखते हैं, इसलिए उन्हें गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स माना जाता है। शरीर के ऊतकों में आयनों और धनायनों की मात्रा आम तौर पर समान होती है।

विघटित करने वाले पदार्थों के आयन, आवेश युक्त, जल द्विध्रुव के चारों ओर उन्मुख होते हैं। धनायनों के चारों ओर, पानी के द्विध्रुव अपने ऋणात्मक आवेशों के साथ स्थित होते हैं, और ऋणायन पानी के धनात्मक आवेशों से घिरे होते हैं। इस स्थिति में, इलेक्ट्रोस्टैटिक हाइड्रेशन की घटना घटित होती है। जलयोजन के कारण ऊतकों में पानी का यह भाग बंधी अवस्था में होता है। पानी का दूसरा हिस्सा विभिन्न सेलुलर ऑर्गेनेल से जुड़ा हुआ है, जो तथाकथित स्थिर पानी बनाता है।

शरीर के ऊतकों में सभी प्राकृतिक तत्वों से 20 आवश्यक रासायनिक तत्व शामिल होते हैं। कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और सल्फर जैव अणुओं के आवश्यक घटक हैं, जिनमें द्रव्यमान के आधार पर ऑक्सीजन की प्रधानता होती है।

शरीर में रासायनिक तत्व लवण (खनिज) बनाते हैं और जैविक रूप से सक्रिय अणुओं का हिस्सा होते हैं। बायोमोलेक्यूल्स का आणविक भार कम (30-1500) होता है या मैक्रोमोलेक्यूल्स (प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, ग्लाइकोजन) होते हैं, जिनका आणविक भार लाखों इकाइयाँ होती हैं। व्यक्तिगत रासायनिक तत्व (Na, K, Ca, S, P, C1) ऊतकों में लगभग 10 "2% या अधिक (मैक्रोलेमेंट) बनाते हैं, जबकि अन्य (Fe, Co, Cu, Zn, J, Se, Ni, Mo) उदाहरण के लिए, काफी कम मात्रा में मौजूद हैं - 10" 3 -10 ~ 6% (सूक्ष्म तत्व)। जानवर के शरीर में, खनिज शरीर के कुल वजन का 1-3% बनाते हैं और बेहद असमान रूप से वितरित होते हैं। कुछ अंगों में, सूक्ष्म तत्वों की सामग्री महत्वपूर्ण हो सकती है, उदाहरण के लिए, थायरॉयड ग्रंथि में आयोडीन।

छोटी आंत में बड़ी मात्रा में खनिज अवशोषित होने के बाद, वे यकृत में प्रवेश करते हैं, जहां उनमें से कुछ जमा हो जाते हैं और अन्य शरीर के विभिन्न अंगों और ऊतकों में वितरित हो जाते हैं। खनिज शरीर से मुख्य रूप से मूत्र और मल में उत्सर्जित होते हैं।

कोशिकाओं और अंतरकोशिकीय द्रव के बीच आयनों का आदान-प्रदान अर्धपारगम्य झिल्लियों के माध्यम से निष्क्रिय और सक्रिय परिवहन दोनों के आधार पर होता है। परिणामी आसमाटिक दबाव कोशिका स्फीति को निर्धारित करता है, ऊतकों की लोच और अंगों के आकार को बनाए रखता है। सक्रिय ट्रांसपोर्टआयनों या कम सांद्रता वाले माध्यम में उनकी गति (ऑस्मोटिक ग्रेडिएंट के विरुद्ध) के लिए एटीपी अणुओं से ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है। सक्रिय आयन परिवहन Na +, Ca 2 ~ आयनों की विशेषता है और एटीपी उत्पन्न करने वाली ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं में वृद्धि के साथ है।

खनिजों की भूमिका मोटर और स्रावी कार्य को बनाए रखने में रक्त प्लाज्मा के एक निश्चित आसमाटिक दबाव, एसिड-बेस संतुलन, विभिन्न झिल्लियों की पारगम्यता, एंजाइम गतिविधि का विनियमन, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड सहित बायोमोलेक्यूल्स की संरचनाओं का संरक्षण बनाए रखना है। पाचन नाल. इसलिए, पशु के पाचन तंत्र के कार्यों के कई विकारों के लिए, चिकित्सीय एजेंटों के रूप में खनिज लवणों की विभिन्न रचनाओं की सिफारिश की जाती है।

कुछ रासायनिक तत्वों के बीच ऊतकों में पूर्ण मात्रा और उचित अनुपात दोनों महत्वपूर्ण हैं। विशेष रूप से, Na:K:Cl ऊतकों में इष्टतम अनुपात सामान्यतः 100:1:1.5 है। एक स्पष्ट विशेषता कोशिका और शरीर के ऊतकों के बाह्य कोशिकीय वातावरण के बीच नमक आयनों के वितरण में "असमानता" है।

मॉड्यूल 5

जल-नमक और खनिज चयापचय।

रक्त और मूत्र की जैव रसायन. ऊतक की जैवरसायन.

पाठ 1

विषय: जल-नमक और खनिज चयापचय। विनियमन. उल्लंघन.

प्रासंगिकता।जल-नमक और खनिज चयापचय की अवधारणाएँ अस्पष्ट हैं। जब जल-नमक चयापचय के बारे में बात की जाती है, तो हमारा मतलब बुनियादी खनिज इलेक्ट्रोलाइट्स का आदान-प्रदान और सबसे ऊपर, पानी और NaCl का आदान-प्रदान होता है। इसमें घुले पानी और खनिज लवण मानव शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं, जो घटना के लिए स्थितियां बनाते हैं। जैवरासायनिक प्रतिक्रियाएँ. पानी-नमक होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में, गुर्दे और हार्मोन जो उनके कार्य को नियंत्रित करते हैं (वैसोप्रेसिन, एल्डोस्टेरोन, एट्रियल नैट्रियूरेटिक फैक्टर, रेनिन-एंजियोटेंसिन सिस्टम) महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। शरीर के तरल पदार्थ के मुख्य पैरामीटर आसमाटिक दबाव, पीएच और मात्रा हैं। अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त प्लाज्मा का आसमाटिक दबाव और पीएच लगभग समान होता है, लेकिन विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं का पीएच मान भिन्न हो सकता है। होमियोस्टैसिस को बनाए रखना निरंतर आसमाटिक दबाव, पीएच और अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त प्लाज्मा की मात्रा द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। जल-नमक चयापचय और शरीर के तरल वातावरण के बुनियादी मापदंडों को ठीक करने के तरीकों के बारे में ज्ञान ऊतक निर्जलीकरण या एडिमा, रक्तचाप में वृद्धि या कमी, सदमे, एसिडोसिस, क्षारीयता जैसे विकारों के निदान, उपचार और पूर्वानुमान के लिए आवश्यक है।

खनिज चयापचय से तात्पर्य शरीर के किसी भी खनिज घटकों के आदान-प्रदान से है, जिसमें वे भी शामिल हैं जो तरल माध्यम के बुनियादी मापदंडों को प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन पदार्थों के उत्प्रेरण, विनियमन, परिवहन और भंडारण, मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना आदि से संबंधित विभिन्न कार्य करते हैं। बहिर्जात (प्राथमिक) और अंतर्जात (माध्यमिक) विकारों के निदान, उपचार और पूर्वानुमान के लिए खनिज चयापचय और इसके अध्ययन के तरीकों का ज्ञान आवश्यक है।

लक्ष्य। जीवन प्रक्रियाओं में पानी के कार्यों से खुद को परिचित करें, जो इसके भौतिक-रासायनिक गुणों और रासायनिक संरचना की विशिष्टताओं से निर्धारित होते हैं; शरीर, ऊतकों, कोशिकाओं में पानी की सामग्री और वितरण सीखें; पानी की स्थिति; जल विनिमय. जल कुंड (शरीर में पानी के प्रवेश और निकास के मार्ग) का अंदाज़ा रखें; अंतर्जात और बहिर्जात पानी, शरीर में सामग्री, दैनिक आवश्यकता, आयु विशेषताएं। शरीर में पानी की कुल मात्रा के नियमन और व्यक्तिगत तरल स्थानों के बीच इसकी गति और संभावित विकारों से खुद को परिचित करें। मैक्रो-, ऑलिगो-, माइक्रो- और अल्ट्रामाइक्रोबायोजेनिक तत्वों, उनके सामान्य और विशिष्ट कार्यों को सीखें और उनका वर्णन करने में सक्षम हों; शरीर की इलेक्ट्रोलाइट संरचना; बुनियादी धनायनों और ऋणायनों की जैविक भूमिका; सोडियम और पोटेशियम की भूमिका. कैल्शियम फॉस्फेट चयापचय, इसके विनियमन और विकारों से खुद को परिचित करें। लोहा, तांबा, कोबाल्ट, जस्ता, आयोडीन, फ्लोरीन, स्ट्रोंटियम, सेलेनियम और अन्य बायोजेनिक तत्वों की भूमिका और चयापचय निर्धारित करें। शरीर की खनिजों की दैनिक आवश्यकता, उनके अवशोषण और शरीर से उत्सर्जन, जमाव की संभावना और रूप, विकारों के बारे में जानें। रक्त सीरम में कैल्शियम और फास्फोरस के मात्रात्मक निर्धारण और उनके नैदानिक ​​​​और जैव रासायनिक महत्व के तरीकों से परिचित होना।

सैद्धांतिक मुद्दे

1. जल का जैविक महत्व, इसकी सामग्री, शरीर की दैनिक आवश्यकता। जल बहिर्जात और अंतर्जात है।

2. जल के गुण एवं जैवरासायनिक कार्य। शरीर में जल का वितरण एवं स्थिति.

3. शरीर में जल विनिमय, आयु संबंधी विशेषताएँ, नियमन।

4. शरीर का जल संतुलन और उसके प्रकार।

5. भूमिका जठरांत्र पथजल विनिमय में.

6. शरीर में खनिज लवणों के कार्य।

7. जल-नमक चयापचय का न्यूरोहुमोरल विनियमन।

8. शरीर के तरल पदार्थों की इलेक्ट्रोलाइट संरचना, इसका विनियमन।

9. मानव शरीर के खनिज, उनकी सामग्री, भूमिका।

10. बायोजेनिक तत्वों का वर्गीकरण, उनकी भूमिका।

11. सोडियम, पोटैशियम, क्लोरीन के कार्य एवं चयापचय।

12. लोहा, तांबा, कोबाल्ट, आयोडीन के कार्य और चयापचय।

13. फॉस्फेट-कैल्शियम चयापचय, इसके नियमन में हार्मोन और विटामिन की भूमिका। खनिज और जैविक फॉस्फेट. मूत्र फॉस्फेट.

14. खनिज चयापचय के नियमन में हार्मोन और विटामिन की भूमिका।

15. खनिज पदार्थों के चयापचय संबंधी विकारों से जुड़ी रोग संबंधी स्थितियाँ।

1. रोगी प्रतिदिन शरीर से जितना पानी प्राप्त करता है उससे कम पानी बाहर निकालता है। कौन सी बीमारी इस स्थिति का कारण बन सकती है?

2. एडिसन-बियरमर रोग (घातक हाइपरक्रोमिक एनीमिया) की घटना विटामिन बी 12 की कमी से जुड़ी है। उस धातु का चयन करें जो इस विटामिन का हिस्सा है:

ए. जिंक. वी. कोबाल्ट. एस. मोलिब्डेनम. डी. मैग्नीशियम। ई. लोहा.

3. कैल्शियम आयन कोशिकाओं में द्वितीयक दूत होते हैं। वे इनके साथ परस्पर क्रिया करके ग्लाइकोजन अपचय को सक्रिय करते हैं:

4. रोगी के रक्त प्लाज्मा पोटेशियम का स्तर 8 mmol/l है (सामान्य सीमा 3.6-5.3 mmol/l है)। इस स्थिति में निम्नलिखित देखा जाता है:

5. कौन सा इलेक्ट्रोलाइट रक्त के आसमाटिक दबाव का 85% बनाता है?

ए. पोटैशियम. बी कैल्शियम. सी. मैग्नीशियम. डी. जिंक. ई. सोडियम.

6. वह हार्मोन बताएं जो रक्त में सोडियम और पोटेशियम की मात्रा को प्रभावित करता है?

ए कैल्सीटोनिन। बी हिस्टामाइन। सी. एल्डोस्टेरोन. डी. थायरोक्सिन. ई.पैराटिरिन

7. निम्नलिखित में से कौन सा तत्व मैक्रोबायोजेनिक है?

8. हृदय गतिविधि के महत्वपूर्ण रूप से कमजोर होने पर, एडिमा उत्पन्न होती है। इंगित करें कि इस मामले में शरीर का जल संतुलन क्या होगा।

सकारात्मक। बी. नकारात्मक. सी. गतिशील संतुलन.

9. प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप शरीर में अंतर्जात पानी बनता है:

10. रोगी ने बहुमूत्र और प्यास की शिकायत पर डॉक्टर से परामर्श लिया। मूत्र विश्लेषण से पता चला कि दैनिक मूत्राधिक्य 10 लीटर है, मूत्र का सापेक्ष घनत्व 1.001 (सामान्य 1.012-1.024) है। ये संकेतक किस बीमारी के लिए विशिष्ट हैं?

11. बताएं कि कौन से संकेतक रक्त में कैल्शियम के सामान्य स्तर (एमएमओएल/एल) को दर्शाते हैं?

14. दैनिक आवश्यकताएक वयस्क के लिए पानी में है:

उ. 30-50 मिली/किग्रा. बी. 75-100 मिली/किलो. सी. 75-80 मिली/किग्रा. डी. 100-120 मिली/किग्रा.

15. 27 वर्षीय एक मरीज को लीवर और मस्तिष्क में रोग संबंधी परिवर्तन का पता चला था। रक्त प्लाज्मा में तेज कमी होती है और मूत्र में तांबे की मात्रा में वृद्धि होती है। पिछला निदान कोनोवलोव-विल्सन रोग था। निदान की पुष्टि के लिए किस एंजाइम गतिविधि का परीक्षण किया जाना चाहिए?

16. यह ज्ञात है कि स्थानिक गण्डमाला कुछ जैव-भू-रासायनिक क्षेत्रों में एक आम बीमारी है। किस तत्व की कमी से होता है यह रोग? ए ग्रंथि. वी. योदा. एस. जिंक. डी. तांबा. ई. कोबाल्ट.

17. मानव शरीर में प्रति दिन कितने मिलीलीटर अंतर्जात पानी बनता है तर्कसंगत पोषण?

ए. 50-75. वी. 100-120. पृ. 150-250. डी. 300-400. ई. 500-700.

व्यावहारिक कार्य

कैल्शियम और अकार्बनिक फास्फोरस का मात्रात्मक निर्धारण

रक्त सीरम में

अभ्यास 1।रक्त सीरम में कैल्शियम की मात्रा निर्धारित करें।

सिद्धांत. रक्त सीरम कैल्शियम को कैल्शियम ऑक्सालेट (CaC 2 O 4) के रूप में अमोनियम ऑक्सालेट [(NH 4) 2 C 2 O 4 ] के संतृप्त घोल के साथ अवक्षेपित किया जाता है। उत्तरार्द्ध को सल्फेट एसिड के साथ ऑक्सालिक एसिड (एच 2 सी 2 ओ 4) में परिवर्तित किया जाता है, जिसे केएमएनओ 4 के समाधान के साथ शीर्षक दिया जाता है।

रसायन विज्ञान। 1. CaCl 2 + (NH 4) 2 C 2 O 4 ® CaC 2 O 4 ¯ + 2NH 4 सीएल

2. CaC 2 O 4 + H 2 SO 4 ®H 2 C 2 O 4 + CaSO 4

3. 5H 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 ® 10CO 2 + 2MnSO 4 + 8H 2 O

प्रगति। 1 मिली रक्त सीरम और 1 मिली [(एनएच 4) 2 सी 2 ओ 4 ] घोल को एक सेंट्रीफ्यूज ट्यूब में डाला जाता है। 30 मिनट तक खड़े रहने दें और सेंट्रीफ्यूज करें। कैल्शियम ऑक्सालेट का एक क्रिस्टलीय अवक्षेप परखनली के निचले भाग में एकत्रित हो जाता है। तलछट के ऊपर का साफ तरल बाहर डाला जाता है। अवक्षेप में 1-2 मिलीलीटर आसुत जल डालें और मिलाएँ ग्लास की छड़ीऔर फिर से अपकेंद्रित्र। सेंट्रीफ्यूजेशन के बाद, तलछट के ऊपर का तरल बाहर डाला जाता है। तलछट के साथ टेस्ट ट्यूब में 1 मिली 1 एन एच 2 एसओ 4 मिलाएं, तलछट को कांच की छड़ से अच्छी तरह मिलाएं और टेस्ट ट्यूब को 50-70 0 सी के तापमान पर पानी के स्नान में रखें। तलछट घुल जाती है। ट्यूब की सामग्री को गुलाबी रंग दिखाई देने तक 0.01 एन केएमएनओ 4 समाधान के साथ गर्म किया जाता है, जो 30 सेकंड तक गायब नहीं होता है। KMnO 4 का प्रत्येक मिलीलीटर 0.2 मिलीग्राम Ca से मेल खाता है। रक्त सीरम में मिलीग्राम% में कैल्शियम सामग्री (एक्स) की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: एक्स = 0.2 × ए × 100, जहां ए केएमएनओ 4 की मात्रा है जिसका उपयोग अनुमापन के लिए किया गया था। रक्त सीरम में कैल्शियम की मात्रा mmol/l में - सामग्री mg% × 0.2495 में।

आम तौर पर, रक्त सीरम में कैल्शियम की सांद्रता 2.25-2.75 mmol/l (9-11 mg%) होती है। रक्त सीरम (हाइपरकैल्सीमिया) में कैल्शियम की सांद्रता में वृद्धि हाइपरविटामिनोसिस डी, हाइपरपैराथायरायडिज्म और ऑस्टियोपोरोसिस के साथ देखी जाती है। कैल्शियम की मात्रा में कमी (हाइपोकैल्सीमिया) - हाइपोविटामिनोसिस डी (रिकेट्स), हाइपोपैरथायरायडिज्म, क्रोनिक रीनल फेल्योर के साथ।

कार्य 2.रक्त सीरम में अकार्बनिक फास्फोरस की मात्रा निर्धारित करें।

सिद्धांत.अकार्बनिक फास्फोरस, एस्कॉर्बिक एसिड की उपस्थिति में मोलिब्डेनम अभिकर्मक के साथ बातचीत करके, मोलिब्डेनम नीला बनाता है, जिसकी रंग तीव्रता अकार्बनिक फास्फोरस की सामग्री के समानुपाती होती है।

प्रगति। 2 मिली रक्त सीरम और 2 मिली 5% ट्राइक्लोरोएसिटिक एसिड घोल को एक परखनली में डाला जाता है, मिलाया जाता है और प्रोटीन अवक्षेपित करने के लिए 10 मिनट के लिए छोड़ दिया जाता है, फिर फ़िल्टर किया जाता है। फिर परिणामी फ़िल्टर का 2 मिलीलीटर, जो रक्त सीरम के 1 मिलीलीटर से मेल खाता है, एक टेस्ट ट्यूब में मापा जाता है, 1.2 मिलीलीटर मोलिब्डेनम अभिकर्मक, 0.15% एस्कॉर्बिक एसिड समाधान का 1 मिलीलीटर जोड़ा जाता है और 10 मिलीलीटर (5.8 मिलीलीटर) में पानी मिलाया जाता है ). अच्छी तरह मिलाएं और रंग विकसित होने के लिए 10 मिनट के लिए छोड़ दें। लाल फ़िल्टर का उपयोग करके FEC का उपयोग करते हुए वर्णमिति। अंशांकन वक्र का उपयोग करके, अकार्बनिक फास्फोरस की मात्रा पाई जाती है और नमूने में इसकी सामग्री (बी) की गणना सूत्र का उपयोग करके mmol/l में की जाती है: बी = (ए×1000)/31, जहां ए अकार्बनिक फास्फोरस की सामग्री है 1 मिली रक्त सीरम (अंशांकन वक्र से पाया गया); 31 - फॉस्फोरस का आणविक भार; 1000 प्रति लीटर रूपांतरण कारक है।

नैदानिक ​​और नैदानिक ​​महत्व.आम तौर पर, रक्त सीरम में फास्फोरस की सांद्रता 0.8-1.48 mmol/l (2-5 mg%) होती है। रक्त सीरम में फॉस्फोरस की सांद्रता में वृद्धि (हाइपरफोस्फेटेमिया) गुर्दे की विफलता, हाइपोपैराथायरायडिज्म और विटामिन डी की अधिक मात्रा के मामलों में देखी जाती है। फॉस्फोरस (हाइपोफॉस्फेटेमिया) की सांद्रता में कमी बिगड़ा हुआ अवशोषण के मामलों में देखी जाती है। आंत, गैलेक्टोसिमिया, रिकेट्स।

साहित्य

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पाठ 2

विषय: रक्त कार्य। रक्त के भौतिक-रासायनिक गुण और रासायनिक संरचना। बफर सिस्टम, क्रिया का तंत्र और शरीर की एसिड-बेस स्थिति को बनाए रखने में भूमिका। रक्त प्लाज्मा प्रोटीन, उनकी भूमिका। रक्त सीरम में कुल प्रोटीन का मात्रात्मक निर्धारण।

प्रासंगिकता। रक्त एक तरल ऊतक है जिसमें कोशिकाएं (निर्मित तत्व) और एक अंतरकोशिकीय तरल माध्यम - प्लाज्मा होता है। रक्त परिवहन, ऑस्मोरगुलेटरी, बफरिंग, न्यूट्रलाइजिंग, सुरक्षात्मक, नियामक, होमोस्टैटिक और अन्य कार्य करता है। रक्त प्लाज्मा की संरचना चयापचय का दर्पण है - कोशिकाओं में मेटाबोलाइट्स की एकाग्रता में परिवर्तन रक्त में उनकी एकाग्रता में परिलक्षित होता है; कोशिका झिल्ली की पारगम्यता ख़राब होने पर रक्त प्लाज्मा की संरचना भी बदल जाती है। इसके कारण, साथ ही विश्लेषण के लिए रक्त के नमूनों की उपलब्धता के कारण, इसके अध्ययन का व्यापक रूप से रोगों के निदान और उपचार की प्रभावशीलता की निगरानी के लिए उपयोग किया जाता है। प्लाज्मा प्रोटीन का मात्रात्मक और गुणात्मक अनुसंधान, विशिष्ट नोसोलॉजिकल जानकारी के अलावा, समग्र रूप से प्रोटीन चयापचय की स्थिति का एक विचार देता है। रक्त में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता (पीएच) शरीर के सबसे कठोर रासायनिक स्थिरांकों में से एक है। यह चयापचय प्रक्रियाओं की स्थिति को दर्शाता है और कई अंगों और प्रणालियों के कामकाज पर निर्भर करता है। रक्त की एसिड-बेस अवस्था का उल्लंघन कई रोग प्रक्रियाओं और बीमारियों में देखा जाता है और यह शरीर के कामकाज में गंभीर विकारों का कारण है। इसलिए, एसिड-बेस विकारों का समय पर सुधार चिकित्सीय उपायों का एक आवश्यक घटक है।

लक्ष्य। रक्त के कार्यों, भौतिक और रासायनिक गुणों से खुद को परिचित करें; अम्ल-क्षार अवस्था और इसके मुख्य संकेतक। रक्त बफर सिस्टम और उनकी क्रिया के तंत्र को जानें; शरीर की एसिड-बेस अवस्था का उल्लंघन (एसिडोसिस, अल्कलोसिस), इसके रूप और प्रकार। रक्त प्लाज्मा की प्रोटीन संरचना का एक विचार तैयार करना, प्रोटीन अंशों और व्यक्तिगत प्रोटीनों, उनकी भूमिका, विकारों और निर्धारण के तरीकों को चिह्नित करना। रक्त सीरम में कुल प्रोटीन, व्यक्तिगत प्रोटीन अंशों और उनके नैदानिक ​​​​और नैदानिक ​​​​महत्व के मात्रात्मक निर्धारण के तरीकों से खुद को परिचित करें।

स्वतंत्र कार्य के लिए कार्य

सैद्धांतिक मुद्दे

1. शरीर के जीवन में रक्त के कार्य।

2. रक्त, सीरम, लसीका के भौतिक-रासायनिक गुण: पीएच, आसमाटिक और ऑन्कोटिक दबाव, सापेक्ष घनत्व, चिपचिपाहट।

3. रक्त की अम्ल-क्षार अवस्था, उसका नियमन। इसके उल्लंघन को दर्शाने वाले मुख्य संकेतक। आधुनिक तरीकेरक्त की अम्ल-क्षार अवस्था का निर्धारण।

4. रक्त बफर सिस्टम। अम्ल-क्षार अवस्था को बनाए रखने में उनकी भूमिका।

5. एसिडोसिस: प्रकार, कारण, विकास के तंत्र।

6. क्षारमयता: प्रकार, कारण, विकास के तंत्र।

7. रक्त प्रोटीन: सामग्री, कार्य, रोग स्थितियों के तहत सामग्री में परिवर्तन।

8. रक्त प्लाज्मा प्रोटीन के मुख्य अंश। तलाश पद्दतियाँ।

9. एल्बुमिन, भौतिक रासायनिक गुण, भूमिका।

10. ग्लोब्युलिन, भौतिक रासायनिक गुण, भूमिका।

11. रक्त इम्युनोग्लोबुलिन, संरचना, कार्य।

12. हाइपर-, हाइपो-, डिस- और पैराप्रोटीनीमिया, कारण।

13. तीव्र चरण प्रोटीन। परिभाषा का नैदानिक ​​​​और नैदानिक ​​​​मूल्य।

आत्म-नियंत्रण के लिए परीक्षण कार्य

1. निम्न में से कौन सा pH मान धमनी रक्त के लिए सामान्य है? उ. 7.25-7.31. वी. 7.40-7.55. पृ. 7.35-7.45. डी. 6.59-7.0. ई. 4.8-5.7.

2. कौन से तंत्र रक्त पीएच की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं?

3. विकास का कारण क्या है? चयाचपयी अम्लरक्तता?

ए. उत्पादन में वृद्धि, कीटोन निकायों के ऑक्सीकरण और पुनर्संश्लेषण में कमी।

बी. उत्पादन में वृद्धि, ऑक्सीकरण में कमी और लैक्टेट का पुनर्संश्लेषण।

सी. मैदान का नुकसान.

डी. हाइड्रोजन आयनों का अप्रभावी स्राव, एसिड प्रतिधारण।

ई. उपरोक्त सभी.

4. चयापचय क्षारमयता के विकास का कारण क्या है?

5. उल्टी के कारण गैस्ट्रिक जूस की महत्वपूर्ण हानि के कारण निम्नलिखित का विकास होता है:

6. सदमे के कारण महत्वपूर्ण संचार संबंधी विकार निम्न के विकास का कारण बनते हैं:

7. नशीली दवाओं द्वारा मस्तिष्क के श्वसन केंद्र में अवरोध उत्पन्न होता है:

8. रोगी के रक्त का पीएच मान बदल गया है मधुमेह 7.3 mmol/l तक। एसिड-बेस संतुलन विकारों के निदान के लिए किस बफर सिस्टम के घटकों का उपयोग किया जाता है?

9. रोगी को बलगम के साथ श्वसन पथ में रुकावट होती है। रक्त में कौन सा अम्ल-क्षार विकार निर्धारित किया जा सकता है?

10. गंभीर चोट वाला एक मरीज़ एक उपकरण से जुड़ा था कृत्रिम श्वसन. एसिड-बेस स्थिति के बार-बार निर्धारण के बाद, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में कमी और इसके उत्सर्जन में वृद्धि का पता चला। ऐसे परिवर्तनों की विशेषता कौन सा अम्ल-क्षार विकार है?

11. रक्त बफर प्रणाली का नाम बताएं, जो एसिड-बेस होमियोस्टैसिस के नियमन में सबसे महत्वपूर्ण है?

12. कौन सा रक्त बफर सिस्टम मूत्र पीएच को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है?

ए फॉस्फेट। बी. हीमोग्लोबिन. सी. हाइड्रोकार्बोनेट। डी. प्रोटीन.

13. रक्त के कौन से भौतिक और रासायनिक गुण इसमें मौजूद इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा प्रदान किए जाते हैं?

14. रोगी की जांच करने पर हाइपरग्लेसेमिया, ग्लाइकोसुरिया, हाइपरकेटोनमिया और केटोनुरिया और पॉल्यूरिया का पता चला। इस मामले में किस प्रकार की अम्ल-क्षार अवस्था देखी जाती है?

15. आराम करने वाला व्यक्ति 3-4 मिनट तक खुद को बार-बार और गहरी सांस लेने के लिए मजबूर करता है। यह शरीर की अम्ल-क्षार अवस्था को कैसे प्रभावित करेगा?

16. कौन सा रक्त प्लाज्मा प्रोटीन तांबे को बांधता है और उसका परिवहन करता है?

17. रोगी के रक्त प्लाज्मा में कुल प्रोटीन की मात्रा सामान्य सीमा के भीतर होती है। दिए गए संकेतकों में से कौन सा (जी/एल) शारीरिक मानदंड को दर्शाता है? ए. 35-45. वी. 50-60. पृ. 55-70. डी. 65-85. ई. 85-95.

18. रक्त ग्लोब्युलिन का कौन सा अंश एंटीबॉडी के रूप में कार्य करते हुए हास्य प्रतिरक्षा प्रदान करता है?

19. एक रोगी जिसे हेपेटाइटिस सी था और वह लगातार शराब पीता था, उसमें जलोदर और सूजन के साथ लीवर सिरोसिस के लक्षण विकसित हुए। निचले अंग. रक्त संरचना में किस परिवर्तन ने एडिमा के विकास में मुख्य भूमिका निभाई?

20. रक्त प्रोटीन के इलेक्ट्रोफोरेटिक स्पेक्ट्रम को निर्धारित करने की विधि प्रोटीन के किस भौतिक रासायनिक गुणों पर आधारित है?

व्यावहारिक कार्य

रक्त सीरम में कुल प्रोटीन का मात्रात्मक निर्धारण

ब्यूरेट विधि

अभ्यास 1।रक्त सीरम में कुल प्रोटीन की मात्रा निर्धारित करें।

सिद्धांत.प्रोटीन एक क्षारीय माध्यम में कॉपर सल्फेट घोल के साथ प्रतिक्रिया करता है जिसमें पोटेशियम सोडियम टार्ट्रेट, NaI और KI (बाइयूरेट अभिकर्मक) होता है, जो एक बैंगनी-नीला कॉम्प्लेक्स बनाता है। इस कॉम्प्लेक्स का ऑप्टिकल घनत्व नमूने में प्रोटीन सांद्रता के समानुपाती होता है।

प्रगति।इसमें 25 μl रक्त सीरम (हेमोलिसिस के बिना), 1 मिली ब्यूरेट अभिकर्मक मिलाएं, जिसमें शामिल हैं: 15 mmol/l पोटेशियम सोडियम टार्ट्रेट, 100 mmol/l सोडियम आयोडाइड, 15 mmol/l पोटेशियम आयोडाइड और 5 mmol/l कॉपर सल्फेट। नमूना जांच । मानक नमूने में कुल प्रोटीन मानक का 25 μl (70 ग्राम/लीटर) और 1 मिलीलीटर ब्यूरेट अभिकर्मक जोड़ें। तीसरी परखनली में 1 मिली ब्यूरेट अभिकर्मक डालें। सभी ट्यूबों को अच्छी तरह मिलाएं और 30-37 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 15 मिनट तक सेते रहें। कमरे के तापमान पर 5 मिनट के लिए छोड़ दें। 540 एनएम पर ब्यूरेट अभिकर्मक के विरुद्ध नमूने और मानक के अवशोषण को मापें। सूत्र का उपयोग करके g/l में कुल प्रोटीन (X) की सांद्रता की गणना करें: X=(Cst×Apr)/Ast, जहां Cst मानक नमूने (g/l) में कुल प्रोटीन की सांद्रता है; अप्रैल नमूने का ऑप्टिकल घनत्व है; एएसटी - मानक नमूने का ऑप्टिकल घनत्व।

नैदानिक ​​और नैदानिक ​​महत्व.वयस्कों के रक्त प्लाज्मा में कुल प्रोटीन सामग्री 65-85 ग्राम/लीटर है; फाइब्रिनोजेन के कारण, रक्त प्लाज्मा में प्रोटीन सीरम की तुलना में 2-4 ग्राम/लीटर अधिक होता है। नवजात शिशुओं में, प्लाज्मा प्रोटीन की मात्रा 50-60 ग्राम/लीटर होती है और पहले महीने के दौरान यह थोड़ी कम हो जाती है, और तीन साल में यह वयस्कों के स्तर तक पहुंच जाती है। कुल रक्त प्लाज्मा प्रोटीन और व्यक्तिगत अंशों की सामग्री में वृद्धि या कमी कई कारणों से हो सकती है। ये परिवर्तन विशिष्ट नहीं हैं, लेकिन सामान्य रोग प्रक्रिया (सूजन, परिगलन, रसौली), गतिशीलता और रोग की गंभीरता को दर्शाते हैं। उनकी मदद से आप उपचार की प्रभावशीलता का मूल्यांकन कर सकते हैं। प्रोटीन सामग्री में परिवर्तन हाइपर, हाइपो- और डिस्प्रोटीनेमिया के रूप में प्रकट हो सकता है। हाइपोप्रोटीनीमिया तब होता है जब शरीर में प्रोटीन का अपर्याप्त सेवन होता है; भोजन प्रोटीन का अपर्याप्त पाचन और अवशोषण; जिगर में प्रोटीन संश्लेषण का विघटन; नेफ्रोटिक सिन्ड्रोम के साथ गुर्दे की बीमारियाँ। हाइपरप्रोटीनेमिया हेमोडायनामिक गड़बड़ी और रक्त के गाढ़ा होने, निर्जलीकरण (दस्त, उल्टी, डायबिटीज इन्सिपिडस) के कारण तरल पदार्थ की कमी, गंभीर जलन के पहले दिनों में देखा जाता है। पश्चात की अवधिआदि। न केवल हाइपो- या हाइपरप्रोटीनीमिया ध्यान देने योग्य है, बल्कि डिसप्रोटीनीमिया (कुल प्रोटीन की निरंतर सामग्री के साथ एल्ब्यूमिन और ग्लोब्युलिन का अनुपात बदलता है) और पैराप्रोटीनीमिया (असामान्य प्रोटीन की उपस्थिति - सी-रिएक्टिव प्रोटीन, क्रायोग्लोबुलिन) जैसे परिवर्तन भी ध्यान देने योग्य हैं। तीव्र संक्रामक रोग, सूजन प्रक्रियाएँऔर आदि।

साहित्य

1. गुब्स्की यू.आई. जैविक रसायन शास्त्र. - कीव-टेरनोपिल: उक्रमेडनिगा, 2000. - पी. 418-429.

2. गुब्स्की यू.आई. जैविक रसायन शास्त्र. पोड्रुचनिक। - कीव-विन्नित्सिया: नोवाया निगा, 2007. - पी. 502-514।

3. गोंस्की वाई.आई., मक्सिमचुक टी.पी., कलिंस्की एम.आई. मानव जैव रसायन: अप्रेंटिस। - टेरनोपिल: उक्रमेडनिगा, 2002। - पी. 546-553, 566-574।

4. वोरोनिना एल.एम. टा इन. जैविक रसायन शास्त्र. - खार्किव: ओस्नोवा, 2000. - पी. 522-532.

5. बेरेज़ोव टी.टी., कोरोवकिन बी.एफ. जैविक रसायन शास्त्र. - एम.: मेडिसिन, 1998. - पी. 567-578, 586-598.

6. जैव रसायन: पाठ्यपुस्तक / एड। ई.एस. सेवेरिना। - एम.: जियोटार-मेड, 2003. - पी. 682-686।

7. जैविक रसायन विज्ञान पर कार्यशाला / बॉयकिव डी.पी., इवान्किव ओ.एल., कोबी-ल्यान्स्का एल.आई. टा इन./एड. ओ.या. स्काईलारोव। - के.: स्वास्थ्य, 2002. - पी. 236-249.

अध्याय 3

विषय: सामान्य और रोग स्थितियों में रक्त की जैव रासायनिक संरचना। रक्त प्लाज्मा एंजाइम. गैर-प्रोटीन कार्बनिक पदार्थरक्त प्लाज्मा - नाइट्रोजन युक्त और नाइट्रोजन मुक्त। रक्त प्लाज्मा के अकार्बनिक घटक। कल्लिक्रेइन-किनिन प्रणाली। रक्त प्लाज्मा में अवशिष्ट नाइट्रोजन का निर्धारण।

प्रासंगिकता। जब रक्त से निर्मित तत्वों को हटा दिया जाता है, तो प्लाज्मा बच जाता है, और जब इसमें से फाइब्रिनोजेन को हटा दिया जाता है, तो सीरम बच जाता है। रक्त प्लाज्मा है जटिल सिस्टम. इसमें 200 से अधिक प्रोटीन होते हैं, जो भौतिक रासायनिक और कार्यात्मक गुणों में भिन्न होते हैं। इनमें प्रोएंजाइम, एंजाइम, एंजाइम अवरोधक, हार्मोन, परिवहन प्रोटीन, जमावट और थक्कारोधी कारक, एंटीबॉडी, एंटीटॉक्सिन और अन्य शामिल हैं। इसके अलावा, रक्त प्लाज्मा में गैर-प्रोटीन कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक घटक होते हैं। बहुमत पैथोलॉजिकल स्थितियाँ, बाहरी और आंतरिक पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव, औषधीय दवाओं का उपयोग आमतौर पर रक्त प्लाज्मा के व्यक्तिगत घटकों की सामग्री में परिवर्तन के साथ होता है। रक्त परीक्षण के परिणामों के आधार पर, किसी व्यक्ति के स्वास्थ्य की स्थिति, अनुकूलन प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम आदि का वर्णन किया जा सकता है।

लक्ष्य।सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में रक्त की जैव रासायनिक संरचना से खुद को परिचित करें। रक्त एंजाइमों की विशेषताएँ: रोग संबंधी स्थितियों के निदान के लिए गतिविधि का निर्धारण करने की उत्पत्ति और महत्व। निर्धारित करें कि कौन से पदार्थ रक्त के कुल और अवशिष्ट नाइट्रोजन का निर्माण करते हैं। नाइट्रोजन मुक्त रक्त घटकों, उनकी सामग्री और मात्रात्मक निर्धारण के नैदानिक ​​महत्व से खुद को परिचित करें। कल्लिकेरिन-किनिन रक्त प्रणाली, इसके घटकों और शरीर में भूमिका पर विचार करें। अवशिष्ट रक्त नाइट्रोजन के मात्रात्मक निर्धारण की विधि और इसके नैदानिक ​​​​और नैदानिक ​​​​महत्व से खुद को परिचित करें।

स्वतंत्र कार्य के लिए कार्य

सैद्धांतिक मुद्दे

1. रक्त एंजाइम, उनकी उत्पत्ति, परिभाषा का नैदानिक ​​​​और नैदानिक ​​महत्व।

2. गैर-प्रोटीन नाइट्रोजन युक्त पदार्थ: सूत्र, सामग्री, नैदानिक ​​महत्वपरिभाषाएँ.

3. कुल एवं अवशिष्ट रक्त नाइट्रोजन। परिभाषा का नैदानिक ​​महत्व.

4. एज़ोटेमिया: प्रकार, कारण, निर्धारण के तरीके।

5. गैर-प्रोटीन नाइट्रोजन-मुक्त रक्त घटक: परिभाषा की सामग्री, भूमिका, नैदानिक ​​महत्व।

6. अकार्बनिक रक्त घटक.

7. कल्लिकेरिन-किनिन प्रणाली, शरीर में इसकी भूमिका। आवेदन दवाइयाँ- कल्लिकेरिन और किनिन गठन अवरोधक।

आत्म-नियंत्रण के लिए परीक्षण कार्य

1. रोगी के रक्त में अवशिष्ट नाइट्रोजन सामग्री 48 mmol/l, यूरिया - 15.3 mmol/l है। ये परिणाम किस अंग रोग का संकेत देते हैं?

ए. तिल्ली. वी. जिगर. एस. पेट. डी किडनी. ई. अग्न्याशय.

2. वयस्कों के लिए अवशिष्ट नाइट्रोजन के कौन से संकेतक विशिष्ट हैं?

ए.14.3-25 एमएमओएल/एल. बी.25-38 एमएमओएल/एल. सी.42.8-71.4 एमएमओएल/एल. D.70-90 mmol/ली.

3. उस रक्त घटक को इंगित करें जो नाइट्रोजन मुक्त है।

ए. एटीपी. बी थियामिन। साथ। एस्कॉर्बिक अम्ल. डी. क्रिएटिन. ई. ग्लूटामाइन।

4. शरीर के निर्जलीकरण से किस प्रकार का एज़ोटेमिया विकसित होता है?

5. ब्रैडीकाइनिन का रक्त वाहिकाओं पर क्या प्रभाव पड़ता है?

6. के साथ एक रोगी यकृत का काम करना बंद कर देनाअवशिष्ट रक्त नाइट्रोजन में कमी पाई गई। किस घटक के कारण रक्त में गैर-प्रोटीन नाइट्रोजन कम हो गई?

7. मरीज शिकायत करता है बार-बार उल्टी होना, सामान्य कमज़ोरी। रक्त में अवशिष्ट नाइट्रोजन सामग्री 35 mmol/l है, गुर्दे का कार्य ख़राब नहीं होता है। किस प्रकार का एज़ोटेमिया हुआ?

एक रिश्तेदार। बी. गुर्दे. सी. प्रतिधारण. डी. उत्पादक.

8. एज़ोटेमिया के उत्पादन के दौरान अवशिष्ट नाइट्रोजन अंश के कौन से घटक रक्त में प्रबल होते हैं?

9. सी-रिएक्टिव प्रोटीन रक्त सीरम में पाया जाता है:

10. कोनोवलोव-विल्सन रोग (हेपेटोसेरेब्रल अध: पतन) रक्त सीरम में मुक्त तांबे की एकाग्रता में कमी के साथ-साथ इसके स्तर में भी कमी के साथ होता है:

11. लिम्फोसाइट्स और शरीर की अन्य कोशिकाएं, वायरस के साथ बातचीत करते समय, इंटरफेरॉन को संश्लेषित करती हैं। ये पदार्थ वायरल के संश्लेषण को रोककर संक्रमित कोशिका में वायरस के प्रजनन को रोकते हैं:

ए लिपिडोव। बी बेलकोव। सी. विटामिन. डी. बायोजेनिक एमाइन। ई. न्यूक्लियोटाइड्स।

12. 62 वर्षीय एक महिला को छाती क्षेत्र और रीढ़ की हड्डी में लगातार दर्द और पसलियों में फ्रैक्चर की शिकायत है। डॉक्टर को मल्टीपल मायलोमा (प्लाज्मेसिटोमा) का संदेह है। निम्नलिखित में से किस संकेतक का नैदानिक ​​मूल्य सबसे अधिक है?

व्यावहारिक कार्य

साहित्य

1. गुब्स्की यू.आई. जैविक रसायन शास्त्र. - कीव-टेरनोपिल: उक्रमेडकनिगा, 2000. - पी. 429-431।

2. गुब्स्की यू.आई. जैविक रसायन शास्त्र. पोड्रुचनिक। - कीव-विन्नित्सिया: नोवाया निगा, 2007. - पी. 514-517।

3. बेरेज़ोव टी.टी., कोरोवकिन बी.एफ. जैविक रसायन शास्त्र. - एम.: मेडिसिन, 1998. - पी. 579-585.

4. जैविक रसायन विज्ञान पर कार्यशाला / बॉयकिव डी.पी., इवान्किव ओ.एल., कोबी-ल्यान्स्का एल.आई. टा इन./एड. ओ.या. स्काईलारोव। - के.: स्वास्थ्य, 2002. - पी. 236-249.

पाठ 4

विषय: शरीर के जमावट, एंटीकोगुलेशन और फाइब्रिनोलिटिक प्रणालियों की जैव रसायन। प्रतिरक्षा प्रक्रियाओं की जैव रसायन. इम्युनोडेफिशिएंसी राज्यों के विकास के तंत्र।

प्रासंगिकता।रक्त के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक हेमोस्टैटिक है; जमावट, एंटीकोग्यूलेशन और फाइब्रिनोलिटिक सिस्टम इसके कार्यान्वयन में भाग लेते हैं। जमावट एक शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त अपनी तरलता खो देता है और रक्त के थक्के बन जाते हैं। सामान्य शारीरिक परिस्थितियों में रक्त की तरल अवस्था का अस्तित्व एंटीकोआग्युलेशन प्रणाली के कार्य के कारण होता है। जब दीवारों पर खून के थक्के जम जाते हैं रक्त वाहिकाएंफ़ाइब्रिनोलिटिक प्रणाली सक्रिय हो जाती है, जिसके कार्य से उनका विघटन होता है।

प्रतिरक्षा (लैटिन इम्यूनिटास से - मुक्ति, मोक्ष) शरीर की एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया है; यह किसी कोशिका या जीव की अपनी अखंडता और जैविक वैयक्तिकता को बनाए रखते हुए, विदेशी जानकारी के संकेत रखने वाले जीवित शरीरों या पदार्थों से खुद को बचाने की क्षमता है। अंगों और ऊतकों, साथ ही कुछ प्रकार की कोशिकाओं और उनके चयापचय उत्पादों, जो सेलुलर और हास्य तंत्र का उपयोग करके एंटीजन की पहचान, बंधन और विनाश प्रदान करते हैं, प्रतिरक्षा प्रणाली कहलाते हैं। . यह प्रणाली प्रतिरक्षा निगरानी करती है - शरीर के आंतरिक वातावरण की आनुवंशिक स्थिरता पर नियंत्रण। प्रतिरक्षा निगरानी के उल्लंघन से शरीर की रोगाणुरोधी प्रतिरोध कमजोर हो जाता है, एंटीट्यूमर सुरक्षा में बाधा आती है, ऑटोइम्यून विकार और इम्युनोडेफिशिएंसी की स्थिति होती है।

लक्ष्य।मानव शरीर में हेमोस्टेसिस प्रणाली की कार्यात्मक और जैव रासायनिक विशेषताओं से खुद को परिचित करें; जमावट और संवहनी-प्लेटलेट हेमोस्टेसिस; रक्त जमावट प्रणाली: जमावट के व्यक्तिगत घटकों (कारकों) की विशेषताएं; कैस्केड रक्त जमावट प्रणाली के सक्रियण और कामकाज के तंत्र; आंतरिक और बाहरी तरीकेजमाव; जमावट प्रतिक्रियाओं में विटामिन K की भूमिका, दवाइयाँ- विटामिन के एगोनिस्ट और विरोधी; रक्त के थक्के बनने की प्रक्रिया के वंशानुगत विकार; थक्कारोधी रक्त प्रणाली, थक्कारोधी की कार्यात्मक विशेषताएं - हेपरिन, एंटीथ्रोम्बिन III, साइट्रिक एसिड, प्रोस्टेसाइक्लिन; संवहनी एन्डोथेलियम की भूमिका; हेपरिन के लंबे समय तक प्रशासन के साथ जैव रासायनिक रक्त मापदंडों में परिवर्तन; फाइब्रिनोलिटिक रक्त प्रणाली: फाइब्रिनोलिसिस के चरण और घटक; दवाएं जो फाइब्रिनोलिसिस प्रक्रियाओं को प्रभावित करती हैं; प्लास्मिनोजेन सक्रियकर्ता और प्लास्मिन अवरोधक; एथेरोस्क्लेरोसिस और उच्च रक्तचाप में रक्त अवसादन, थ्रोम्बस गठन और फाइब्रिनोलिसिस।

साथ परिचित सामान्य विशेषता प्रतिरक्षा तंत्र, सेलुलर और जैव रासायनिक घटक; इम्युनोग्लोबुलिन: संरचना, जैविक कार्य, संश्लेषण विनियमन के तंत्र, मानव इम्युनोग्लोबुलिन के व्यक्तिगत वर्गों की विशेषताएं; प्रतिरक्षा प्रणाली के मध्यस्थ और हार्मोन; साइटोकिन्स (इंटरल्यूकिन्स, इंटरफेरॉन, कोशिका वृद्धि और प्रसार को नियंत्रित करने वाले प्रोटीन-पेप्टाइड कारक); मानव पूरक प्रणाली के जैव रासायनिक घटक; शास्त्रीय और वैकल्पिक सक्रियण तंत्र; इम्युनोडेफिशिएंसी राज्यों का विकास: प्राथमिक (वंशानुगत) और द्वितीयक इम्युनोडेफिशिएंसी; मानव अधिग्रहीत इम्युनोडेफिशिएंसी सिंड्रोम।

स्वतंत्र कार्य के लिए कार्य

सैद्धांतिक मुद्दे

1. हेमोस्टेसिस की अवधारणा। हेमोस्टेसिस के मुख्य चरण।

2. कैस्केड प्रणाली के सक्रियण और कामकाज के तंत्र

जैव रसायन विभाग

मैं मंजूरी देता हूँ

सिर विभाग प्रोफेसर, चिकित्सा विज्ञान के डॉक्टर

मेशचानिनोव वी.एन.

____''_____________2006

व्याख्यान संख्या 25

विषय: जल-नमक और खनिज चयापचय

संकाय: चिकित्सीय और निवारक, चिकित्सा और निवारक, बाल चिकित्सा।

जल-नमक चयापचय- शरीर के पानी और बुनियादी इलेक्ट्रोलाइट्स का आदान-प्रदान (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4)।

इलेक्ट्रोलाइट्स- पदार्थ जो विलयन में आयनों और धनायनों में वियोजित हो जाते हैं। इन्हें mol/l में मापा जाता है।

गैर इलेक्ट्रोलाइट्स- पदार्थ जो घोल में अलग नहीं होते (ग्लूकोज, क्रिएटिनिन, यूरिया)। इन्हें g/l में मापा जाता है।

खनिज चयापचय - किसी भी खनिज घटकों का आदान-प्रदान, जिसमें वे भी शामिल हैं जो शरीर में तरल वातावरण के बुनियादी मापदंडों को प्रभावित नहीं करते हैं।

पानी- शरीर के सभी तरल पदार्थों का मुख्य घटक।

जल की जैविक भूमिका

1. पानी अधिकांश कार्बनिक (लिपिड को छोड़कर) और अकार्बनिक यौगिकों के लिए एक सार्वभौमिक विलायक है।
2. जल और उसमें घुले पदार्थ शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं।
3. पानी पूरे शरीर में पदार्थों और तापीय ऊर्जा के परिवहन को सुनिश्चित करता है।
4. शरीर की रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जलीय चरण में होता है।
5. जल जल अपघटन, जलयोजन और निर्जलीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।
6. हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक अणुओं की स्थानिक संरचना और गुणों को निर्धारित करता है।
7. जीएजी के साथ संयोजन में, पानी एक संरचनात्मक कार्य करता है।

शारीरिक द्रव्यों के सामान्य गुण

शरीर के सभी तरल पदार्थों की विशेषता सामान्य गुण होते हैं: मात्रा, आसमाटिक दबाव और पीएच मान।

आयतन।सभी स्थलीय जानवरों में, तरल पदार्थ शरीर के वजन का लगभग 70% होता है।

शरीर में पानी का वितरण उम्र, लिंग, पर निर्भर करता है मांसपेशियों, शरीर का प्रकार और वसा की मात्रा। विभिन्न ऊतकों में पानी की मात्रा इस प्रकार वितरित की जाती है: फेफड़े, हृदय और गुर्दे (80%), कंकाल की मांसपेशियां और मस्तिष्क (75%), त्वचा और यकृत (70%), हड्डियां (20%), वसा ऊतक (10%) . सामान्यतः पतले लोगों में वसा कम और पानी अधिक होता है। पुरुषों में, शरीर के वजन का 60% पानी होता है, महिलाओं में - 50%। वृद्ध लोगों में वसा अधिक और मांसपेशियाँ कम होती हैं। औसतन, 60 वर्ष से अधिक उम्र के पुरुषों और महिलाओं के शरीर में क्रमशः 50% और 45% पानी होता है।

पानी की पूरी कमी होने पर 6-8 दिनों के बाद मृत्यु हो जाती है, जब शरीर में पानी की मात्रा 12% कम हो जाती है।

शरीर के सभी तरल पदार्थ को इंट्रासेल्युलर (67%) और बाह्यसेलुलर (33%) पूल में विभाजित किया गया है।

बाह्यकोशिकीय पूल(बाह्यकोशिकीय स्थान) में निम्न शामिल हैं:

1. अंतःवाहिका द्रव;

2. अंतरालीय द्रव (अंतरकोशिकीय);

3. ट्रांससेलुलर तरल पदार्थ (फुफ्फुस, पेरिकार्डियल, पेरिटोनियल गुहाओं और श्लेष स्थान का तरल पदार्थ, मस्तिष्कमेरु और अंतःकोशिकीय तरल पदार्थ, पसीने का स्राव, लार और लैक्रिमल ग्रंथियां, अग्न्याशय, यकृत, पित्ताशय, जठरांत्र पथ और श्वसन पथ का स्राव)।

पूलों के बीच तरल पदार्थों का गहन आदान-प्रदान होता है। एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में पानी की आवाजाही तब होती है जब आसमाटिक दबाव बदलता है।

परासरणी दवाब -यह पानी में घुले सभी पदार्थों द्वारा बनाया गया दबाव है। बाह्य कोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव मुख्य रूप से NaCl की सांद्रता से निर्धारित होता है।

बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय तरल पदार्थ अलग-अलग घटकों की संरचना और सांद्रता में काफी भिन्न होते हैं, लेकिन आसमाटिक रूप से सक्रिय पदार्थों की कुल सांद्रता लगभग समान होती है।

पीएच- प्रोटॉन सांद्रता का ऋणात्मक दशमलव लघुगणक। पीएच मान शरीर में एसिड और बेस के गठन की तीव्रता, बफर सिस्टम द्वारा उनके बेअसर होने और मूत्र, साँस छोड़ने वाली हवा, पसीना और मल के साथ शरीर से बाहर निकलने पर निर्भर करता है।

विनिमय की विशेषताओं के आधार पर, पीएच मान विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं के भीतर और एक ही कोशिका के विभिन्न डिब्बों में स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकता है (साइटोसोल में अम्लता तटस्थ है, लाइसोसोम में और माइटोकॉन्ड्रिया के इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में यह अत्यधिक अम्लीय है) ). विभिन्न अंगों और ऊतकों और रक्त प्लाज्मा के अंतरकोशिकीय द्रव में, पीएच मान, आसमाटिक दबाव की तरह, एक अपेक्षाकृत स्थिर मूल्य है।

शरीर के जल-नमक संतुलन का विनियमन

शरीर में, बाह्य कोशिकीय द्रव की स्थिरता से अंतःकोशिकीय वातावरण का जल-नमक संतुलन बना रहता है। बदले में, बाह्य कोशिकीय द्रव का जल-नमक संतुलन अंगों की मदद से रक्त प्लाज्मा के माध्यम से बनाए रखा जाता है और हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

जल-नमक चयापचय को विनियमित करने वाले अंग

शरीर में पानी और नमक का प्रवेश जठरांत्र पथ के माध्यम से होता है; यह प्रक्रिया प्यास और नमक की भूख की भावना से नियंत्रित होती है। गुर्दे शरीर से अतिरिक्त पानी और नमक को बाहर निकालते हैं। इसके अलावा, त्वचा, फेफड़े और जठरांत्र संबंधी मार्ग द्वारा शरीर से पानी निकाल दिया जाता है।

शरीर में पानी का संतुलन

जठरांत्र संबंधी मार्ग, त्वचा और फेफड़ों के लिए, पानी का उत्सर्जन एक पार्श्व प्रक्रिया है जो उनके मुख्य कार्यों के प्रदर्शन के परिणामस्वरूप होती है। उदाहरण के लिए, जब शरीर से अपाच्य पदार्थ, चयापचय उत्पाद और ज़ेनोबायोटिक्स निकलते हैं तो जठरांत्र संबंधी मार्ग में पानी की कमी हो जाती है। सांस लेने के दौरान फेफड़े पानी खो देते हैं और थर्मोरेग्यूलेशन के दौरान त्वचा।

गुर्दे, त्वचा, फेफड़े और जठरांत्र संबंधी मार्ग के कामकाज में परिवर्तन से जल-नमक होमियोस्टैसिस में व्यवधान हो सकता है। उदाहरण के लिए, गर्म जलवायु में, शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए, त्वचा से पसीना निकलता है, और विषाक्तता के मामले में, जठरांत्र संबंधी मार्ग से उल्टी या दस्त होता है। शरीर में निर्जलीकरण बढ़ने और नमक की कमी के परिणामस्वरूप जल-नमक संतुलन का उल्लंघन होता है।

जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करने वाले हार्मोन

वैसोप्रेसिन

एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (एडीएच), या वैसोप्रेसिन- लगभग 1100 डी के आणविक भार वाला एक पेप्टाइड, जिसमें 9 एए एक डाइसल्फ़ाइड पुल से जुड़ा होता है।

एडीएच को हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित किया जाता है और पिट्यूटरी ग्रंथि (न्यूरोहाइपोफिसिस) के पीछे के लोब के तंत्रिका अंत तक पहुंचाया जाता है।

बाह्य कोशिकीय द्रव का उच्च आसमाटिक दबाव हाइपोथैलेमस में ऑस्मोरसेप्टर्स को सक्रिय करता है, जिसके परिणामस्वरूप तंत्रिका आवेग होते हैं जो पश्च पिट्यूटरी ग्रंथि में संचारित होते हैं और रक्तप्रवाह में एडीएच की रिहाई का कारण बनते हैं।

ADH 2 प्रकार के रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है: V 1 और V 2।

हार्मोन का मुख्य शारीरिक प्रभाव वी 2 रिसेप्टर्स द्वारा महसूस किया जाता है, जो डिस्टल नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं की कोशिकाओं पर स्थित होते हैं, जो पानी के अणुओं के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य होते हैं।

एडीएच, वी 2 रिसेप्टर्स के माध्यम से, एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम को उत्तेजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप, प्रोटीन फॉस्फोराइलेट होते हैं, झिल्ली प्रोटीन जीन की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करते हैं - एक्वापोरिना-2 . एक्वापोरिन-2 कोशिकाओं की शीर्ष झिल्ली में एकीकृत हो जाता है, जिससे इसमें जल चैनल बनते हैं। इन चैनलों के माध्यम से, पानी को निष्क्रिय प्रसार द्वारा मूत्र से अंतरालीय स्थान में पुन: अवशोषित किया जाता है और मूत्र केंद्रित होता है।

ADH की अनुपस्थिति में, मूत्र गाढ़ा (घनत्व) नहीं हो पाता<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 लीटर/दिन), जिससे शरीर में पानी की कमी हो जाती है। इस स्थिति को कहा जाता है मूत्रमेह .

एडीएच की कमी और डायबिटीज इन्सिपिडस के कारण हैं: हाइपोथैलेमस में प्रीप्रो-एडीजी के संश्लेषण में आनुवंशिक दोष, प्रोएडीजी के प्रसंस्करण और परिवहन में दोष, हाइपोथैलेमस या न्यूरोहाइपोफिसिस को नुकसान (उदाहरण के लिए, दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के परिणामस्वरूप, ट्यूमर, इस्केमिया)। नेफ्रोजेनिक डायबिटीज इन्सिपिडस एडीएच टाइप वी 2 रिसेप्टर जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है।

वी 1 रिसेप्टर्स एसएमसी वाहिकाओं की झिल्लियों में स्थानीयकृत होते हैं। एडीएच, वी 1 रिसेप्टर्स के माध्यम से, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली को सक्रिय करता है और ईआर से सीए 2+ की रिहाई को उत्तेजित करता है, जो संवहनी एसएमसी के संकुचन को उत्तेजित करता है। ADH का वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर प्रभाव ADH की उच्च सांद्रता पर होता है।